Тема . №5 Механика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
.03 Законы сохранения в механике
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №5 механика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#26338

На горизонтальном шероховатом диске радиусом 30 см покоится на расстоянии r от центра точечное тело массой 100 г. Диск начинают медленно раскручивать. При некоторой угловой скорости вращения диска тело начинает скользить по его поверхности. На рисунке показан график зависимости линейной скорости V  тела в момент начала скольжения от расстояния r  .

PIC

На основании анализа приведённого графика выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.

1) Коэффициент трения между телом и плоскостью диска равен 0,4.

2) При вращении диска с частотой 2∕π  об/с покоящееся относительно диска тело, имеющее максимальную угловую скорость вращения, находится на расстоянии 5 см от центра диска.

3) При вращении диска с угловой скоростью 5 рад/с модуль ускорения покоящегося относительно диска тела, находящегося на расстоянии 12 см от центра, равен 3 м/с2
 .

4) Тело, находящееся на расстоянии 9 см от центра диска, может иметь минимальный период обращения, равный (0,3π  ) с.

5) Если тело находится на расстоянии 16 см от центра диска, то оно не может иметь кинетическую энергию, равную 40 мДж.

Показать ответ и решение

1) В ерно
Запишем второй закон Ньютона на горизонтальную ось:

Fтр = ma,

где Fтр = μmg  – сила трения, m  – масса тела,     V2
a = -r-  – центростремительное ускорение, μ  – коэффициент трения.
Тогда взяв на график какую-то точку можно найти искомую величину:

                  2
μ= V-2= --0,36-(м/с)---= 0,4.
   rg   0,09 м ⋅10 м/с2

2) Неверно
Частота связана с ускорением формулой:

a = ω2r = (2π ν)2r,

где ω  – угловая частота, ν  – частота.
Подставим во второй закон Ньютона:

                                  2
μg = (2πν)2r ⇒ r =-μg-2-=-0,4⋅10 м/с-2 = 0,25 м
                (2π ν)   (2⋅π⋅2∕π 1/с)

3) Верно
Ускорение равно:

    2    2   2             2
a= ω r = 5 1/с ⋅0,12 м = 3 м/с

4) Верно

Период равен:

T = 2π-⋅r= 2π-⋅0,09 м-= 0,3π с
     V     0,6 м/с

5) Верно
Максимальная кинетическая энергия тела, находящегося на расстоянии 16 см от центра диска, равна:

    mV 2   0,1 кг⋅0,82 (м/с)2
E = --2- = -------2--------=0,032 Д ж =32 мДж < 40 мДж
Ответ: 1345

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!