Тема 11. Установление соответствия. Изменение величин
11.02 Динамика
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела установление соответствия. изменение величин
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#80176

На покоящееся тело, находящееся на гладкой горизонтальной плоскости, начинают действовать две горизонтальные силы, лежащие на одной прямой (см. рисунок). Определите, как изменяются со временем модуль ускорения тела и модуль скорости тела.

PIC

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

|М-одуль ускорения-тела|М-одуль скорости-тела|
|--------------------|-------------------|
-----------------------------------------|

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

По второму закону Ньютона:

∑   ⃗
   Fi = F  = m ⃗a

где F
 i  – сила, m  – масса тела, a  – ускорение тела, F  – равнодействующая сила.
В данном случае равнодействующая сила равна:

⃗F  + ⃗F  = F  − F  =  5 − 3 = 2 Н
 2    1     1    2

Так как сила постоянна, то и ускорение будет постоянно.
Скорость равна:

v = v0 + at,

где v0   – начальная скорость.
То есть модуль скорости будет увеличиваться.

Ответ: 31

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#79416

Космический корабль, движущийся по круговой орбите вокруг Земли, сместился на другую круговую орбиту, большего радиуса. Как при этом изменились сила тяготения, действующая на корабль со стороны Земли, и период обращения корабля вокруг Земли?
Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

|-----------------|-----------------------------|
|Си ла тяготени я |П ериод обр ащ ения кор абля |
|-----------------|-----------------------------|
-------------------------------------------------

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Силу тяготения можно найти по формуле:

      GmM
F тяг =--R2-

Из формулы видно, что при увеличении радиуса обращения, сила тяготения уменьшается
Период обращения находится по формуле:

T = 2πR-
     v

Скорость обращения находится по формуле:

    ∘ GM--
v =   -R--

Отсюда видно, что привеличении радиуса обращения, скорость уменьшается. Так как в формуле периода радиус стоит в числителе, а скорость в знаменателе, то при увеличении числителя и уменьшении знаменателя - дробь увеличивается, т.е. период обращения увеличится.

Ответ: 21

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#75914

В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяются по мере спуска скорость бруска и его полная механическая энергия?

PIC

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась

2) уменьшилась

3) не изменилась

|---------------|-------------------------|
|Скорость бруска|Кинетическая энергия бруска
------------------------------------------|

Источники: ФИПИ

Показать ответ и решение

А) Поскольку тело скользит вниз его скорость направлена вниз. Ускорение тела также направлено вниз, поскольку силы действующие вдоль плоскости направлены вниз. За счет того, что скорость сонаправлена с ускорением, скорость увеличивается. Ответ – 1

Б) Т.к. скорость увеличивается, то и кинетическая энергия (         2
E кин = mv--
        2  ) увеличивается. Ответ – 2

Ответ: 11

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#75912

В инерциальной системе отсчёта брусок, которому сообщили начальную скорость, скользит вверх по наклонной плоскости (см. рисунок). Как изменяются по мере спуска ускорение бруска и его кинетическая энергия?

PIC

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

|--------------------------|--------------------------|
|Потенциальная энергия-бруска|П-олная-механическая энергия|
------------------------------------------------------|

Источники: ФИПИ

Показать ответ и решение

А) Поскольку тело движется вниз по наклонной плоскости, то высота над поверхностью уменьшается, следовательно, потенциальная энергия уменьшается. Ответ – 2

Б) Поскольку на тело действует сила трения, то она будет совершать отрицательную работу и уменьшать полную механическую энергию тела. Ответ – 2

Ответ: 22

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#75362

Брусок удерживается на горизонтально расположенном вращающемся с некоторой постоянной частотой диске. Как изменятся сила трения, действующая на брусок, и кинетическая энергия бруска при уменьшении частоты вращения диска при условии, что брусок не соскальзывает с диска?
Для каждой физической величины определите соответствующий характер изменения.
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|-----------|-------------------|
|Сила трения|Кинетическая-энергия-|
---------------------------------

Камзеева 2024

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Тело будет двигаться с ускорением:        2
a= ω ⋅R  . Из условия следует, что брусок не соскальзывает с диска. Тогда по 2 закону Ньютона: ma= Fтр  . Т.к. ускорение прямо пропорциональна частоте вращения, то при уменьшении частоты уменьшается сила трения. v = ω ⋅R  . Значит скорость также уменьшается.

Ответ: 22

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#74488

Брусок удерживается на горизонтально расположенном вращающемся с некоторой постоянной частотой диске. Как изменятся сила трения, действующая на брусок, и кинетическая энергия бруска при увеличении частоты вращения диска при условии, что брусок не соскальзывает с диска?
Для каждой физической величины определите соответствующий характер изменения.
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|-----------|-------------------|
|Сила трения|Кинетическая-энергия-|
---------------------------------

Камзеева 2024

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Тело будет двигаться с ускорением:        2
a= ω ⋅R  . Из условия следует, что брусок не соскальзывает с диска. Тогда по 2 закону Ньютона: ma= Fтр  . Т.к. ускорение прямо пропорциональна частоте вращения, то при увеличении частоты увеличивается сила трения. v = ω ⋅R  . Значит скорость также увеличивается.

Ответ: 11

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#73667

С поверхности Земли вертикально вверх бросают камень. Как будут изменяться потенциальная энергия и кинетическая энергия камня при его движении вверх? Сопротивление воздуха пренебрежимо мало.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

|---------|---------------------|
|Скорость |Потенциальная энергия  |
|--камня--|--------камня--------|
--------------------------------|

Банк ФИПИ

Источники: ФИПИ

Показать ответ и решение

А) Тело движется вверх, высота над поверхностью Земли увеличивается, а значит и потенциальная энергия, рассчитываемая по формуле E = mgh  , тоже увеличивается. Ответ – 1

Б) При движении вверх скорость тела увеличивается, за счет ускорения, которое направлено противоположно скорости. Значит, скорость тела будет уменьшаться, а значит, кинетическая энергия, рассчитываемая по формуле E = mv2-
     2  , тоже уменьшается. Ответ – 2

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#73666

С крыши гаража падает камень. Как при этом изменяются его скорость и потенциальная энергия относительно поверхности Земли?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

|---------|---------------------|
|Скорость |Потенциальная энергия  |
|--камня--|--------камня--------|
--------------------------------|

Источники: ФИПИ

Показать ответ и решение

А) Тело движется вниз, ускорение свободного падения направлено вниз. Из-за того, что направление ускорения сонаправлено направлению скорости, скорость тела увеличивается. Ответ – 1

Б) Тело движется вниз, высота над уровнем Земли уменьшается, а значит, потенциальная энергия равная Eпот = mgh  тоже уменьшается. Ответ – 2

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#73664

Свинцовый шар подброшен вертикально вверх с некоторой начальной скоростью. Пренебрегая сопротивлением воздуха, укажите, как изменяются по мере движения шара вверх кинетическая энергия шара и модуль ускорения шара.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

|-------------------|----------------|
|К-инетическая энергия|М-одуль ускорения
-------------------------------------|

Источники: ФИПИ

Показать ответ и решение

А) Тело движется вверх, ускорение свободного падения направлено вниз. Из-за того, что направление ускорения противоположно направлению скорости, скорость тела уменьшается, а значит и кинетическая энергия, которую можно найти по формуле          2
E кин = mv--
        2  , будет уменьшаться. Ответ – 2

Б) Тело движется под действием силы тяжести и ускорение тела равно ускорению свободного падения, которое не изменяется в процессе движения. Ответ – 3

Ответ: 23

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#73663

В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости (см. рисунок). Как изменяются по мере спуска скорость бруска и его кинетическая энергия?

PIC

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

|---------------|-------------------------|
|Скорость бруска|Кинетическая энергия бруска
------------------------------------------|

Банк ФИПИ

Источники: ФИПИ

Показать ответ и решение

А) Поскольку действующие на тело силы постоянны, то постоянно и ускорение, с которым движется тело. При этом ускорение направлено вдоль наклонной плоскости вниз. Поскольку направление скорости и ускорения одинаковое (тело скользит вниз), то скорость тела увеличивается. Ответ – 1

Б) Кинетическую энергию тела можно найти по формуле E кин = mv2
        2  . Так как скорость тела увеличивается, то и кинетическая энергия тела возрастает. Ответ – 1

Ответ: 11

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#73662

В инерциальной системе отсчёта брусок, которому сообщили начальную скорость, скользит вверх по наклонной плоскости (см. рисунок). Силы, действующие на брусок, изображены на рисунке. Как изменяются по мере подъёма скорость бруска и полная механическая энергия бруска?

PIC

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

|--------------|--------------------------|
|Скорость бруска|П-олная-механическая-энергия-|
|              |                          |
------------------------------------------

Источники: ФИПИ

Показать ответ и решение

А) Поскольку действующие на тело силы постоянны, то постоянно и ускорение, с которым движется тело. При этом ускорение направлено вдоль наклонной плоскости вниз. Поскольку направление скорости и ускорения различное, то скорость тела уменьшается. Ответ – 2

Б) Поскольку на тело действует сила трения, то она будет совершать отрицательное работу и уменьшать полную механическую энергию тела. Ответ – 2

Ответ: 22

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#73661

В инерциальной системе отсчёта брусок, которому сообщили начальную скорость, скользит вверх по наклонной плоскости (см. рисунок). Как изменяются по мере подъёма ускорение бруска и его кинетическая энергия?

PIC

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

|---------------|-------------------------|
|Ускорение-бруска-|Кинетическая-энергия-бруска-|
-------------------------------------------

Источники: ФИПИ

Показать ответ и решение

А) Поскольку действующие на тело силы постоянны, то постоянно и ускорение, с которым движется тело. Ответ – 3

Б) В процессе движения вверх по наклонной плоскости, ускорение на тело будет действовать вниз по наклонной плоскости, т.к. силы направлены именно в эту сторону. Значит, тело будет замедляться, т.е. скорость тела будет уменьшаться. Кинетическая энергия находится по формуле       mv2-
Eкин = 2  . Так как уменьшается скорость, то и кинетическая энергия будет уменьшаться. Ответ – 2

Ответ: 32

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#73659

В инерциальной системе отсчёта брусок, которому сообщили начальную скорость, начинает скользить вверх по наклонной плоскости (см. рисунок). Как изменяются по мере подъёма ускорение бруска и его полная механическая энергия?

PIC

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

|---------------|-------------------------|
|Ускорение бруска|Полная м-еханическая-энергия|
|               |                         |
-------------------------------------------

Источники: ФИПИ

Показать ответ и решение

А) Поскольку действующие на тело силы постоянны, то постоянно и ускорение, с которым движется тело. Ответ – 3

Б) Поскольку на тело действует сила трения, то она будет совершать отрицательную работу и уменьшать полную механическую энергию тела. Ответ – 2

Ответ: 32

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#73657

В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяются по мере спуска скорость бруска и его полная механическая энергия?

PIC

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась

2) уменьшилась

3) не изменилась

|--------------|--------------------------------|
|Скорость бруска|П-олная-механическая-энергия бруска
------------------------------------------------|

Источники: ФИПИ

Показать ответ и решение

А) Поскольку тело скользит вниз и ускорение тела сонаправлено со скоростью, скорость тела будет увеличиваться. Ответ – 1

Б) Поскольку на тело действует сила трения, то она будет совершать отрицательную работу и уменьшать полную механическую энергию тела. Ответ – 2

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#38212

На горизонтальной плоскости находится брусок массой 1 кг. Если к бруску прикладывают горизонтальную силу F =  10  Н, как показано на рисунке а, то он движется по плоскости с ускорением. Коэффициент трения между поверхностью бруска и плоскостью равен 0,5.

PIC

Как изменятся следующие физические величины, если, не изменяя модуля силы, изменить её направление так, как показано на рисунке б: вес бруска; модуль действующей на брусок силы трения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|------------|----------------------------------------|
|В ес б руска|М од уль действу ющ ей на бр усок силы  |
|            |                                        |
|------------|----------------трен-ия-----------------|
|            |                                        |
------------------------------------------------------
Показать ответ и решение

Расставим силы

PIC

Запишем второй закон Ньютона:

F⃗ + ⃗Fтр + ⃗N +  m ⃗g = m ⃗a,

где Fтр   – сила трения, N  – нормальная сила реакции опоры, a  – ускорение тела.
Спроецируем второй закон Ньютона на ось x  и y  :

(
{ F cos α − Fтр = ma

( N  − mg +  F sin α = 0

Сила трения равна

F тр = μN,    (1)

Из второго уравнения системы:

N =  mg −  F sin α   (2 )

Из третьего закона Ньютона вес тела равен нормальной силе реакции опоры, тогда при α =  0  , N (0) = mg  , а при        ∘
α  = 30 , N (30) = mg  − F∕2  , то есть вес уменьшается.
Подставим (2) в (1)

Fтр = μ (mg − F  sin α)

Аналогично прошлому пункту:

Fтр(0) = μmg,

F тр = μ (mg −  F∕2),

то есть сила трения тоже уменьшается

Ответ: 22

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#38211

На покоящееся тело, находящееся на гладкой горизонтальной плоскости, в момент времени t = 0 начинают действовать две горизонтальные силы (см. рис.). Определите, как после этого изменяются со временем модуль скорости тела и модуль ускорения тела.

PIC

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.

Цифры в ответе могут повторяться.

|------------------|--------------------|
|М одуль ск орости |М од уль ускорен ия |
|------------------|--------------------|
-----------------------------------------

Источники: ФИПИ

Показать ответ и решение

По второму закону Ньютона:

∑   ⃗
   Fi = F  = m ⃗a

где F
 i  – сила, m  – масса тела, a  – ускорение тела, F  – равнодействующая сила.
В данном случае равнодействующая сила равна:

⃗F  + ⃗F  = F  − F  =  1,5 Н
 2    1     2    1

Так как сила постоянна, то и ускорение будет постоянно.
Скорость равна:

v = v0 + at,

где v0   – начальная скорость.
То есть модуль скорости будет увеличиваться.

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#37413

Груз, подвешенный к динамометру, с постоянной скоростью опускают в стакан с водой до полного погружения груза (см. рисунок). Как в процессе погружения изменяются сила тяжести и сила упругости, действующие на груз?

PIC

Для каждой физической величины определите соответствующий характер изменения.

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

|---------------|-----------------|
|Си ла тяж ести |С ила упр угости |
|---------------|-----------------|
-----------------------------------
Показать ответ и решение

Сила тяжести не зависит от погружения и постоянна.
При погружении на тело действует выталкивающая сила Архимеда:

FA =  ρgV,

где ρ  – плотность жидкости, V  – объем погруженной части.
При погружении объем V  увеличивается, значит, сила Архимеда увеличивается и уменьшается сила натяжения нити.

Ответ: 32

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#37412

Космический корабль, движущийся по круговой орбите вокруг Земли, сместился на другую круговую орбиту, меньшего радиуса. Как при этом изменились модуль скорости корабля и период обращения корабля вокруг Земли?

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|----------------------------|--------------------------------------------|
|М од уль скорост и к орабл я|Пер иод обра щен ия кораб ля вокр уг З е&#x043C
|----------------------------|--------------------------------------------|
--------------------------------------------------------------------------|

Источники: ФИПИ

Показать ответ и решение

По закону всемирного тяготения, сила притяжения равны:

       mM---
F  = G  R2

где m  – масса корабля, M  – масса Земли, R  – радиус орбиты корабля вокруг Земли.
По второму закону Ньютона:

F =  ma,

где a  – центростремительное ускорение.

     v2
a =  --,
     R

где v  – модуль скорости корабля.
Тогда

             2        ∘ -----
G mM--- = m v--⇒  v =    GM--,
   R2       R             R

при уменьшении R  скорость увеличится.
Период обращения равен:

               ∘ --------     ∘ -----
     2πR--        --R2---        R3---
T  =   v  =  2π   GM  ∕R =  2π   GM  ,

то есть период уменьшится.

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#37411

Космический корабль, движущийся по круговой орбите вокруг Земли, сместился на другую круговую орбиту, меньшего радиуса. Как при этом изменились сила тяготения, действующая на корабль со стороны Земли, и модуль скорости корабля?

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|--------------------------------------------|----------------------------|
|С ила тягот ения, действу ющ ая на ко рабль |М од уль скоро сти кораб
|--------------------------------------------|----------------------------|
--------------------------------------------------------------------------|
Показать ответ и решение

По закону всемирного тяготения, сила притяжения равны:

       mM---
F  = G  R2

где m  – масса корабля, M  – масса Земли, R  – радиус орбиты корабля вокруг Земли. Из этой формулы следует, что при уменьшении радиуса R  сила тяготения F  увеличивается.
По второму закону Ньютона:

F =  ma,

где a  – центростремительное ускорение.

     v2-
a =  R ,

где v  – модуль скорости корабля.
Тогда

                      ∘ -----
  mM        v2           GM
G ---2- = m ---⇒  v =    ----,
   R        R             R

при уменьшении R  скорость увеличится.

Ответ: 11

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#37410

Брусок, лежащий на поверхности равномерно вращающегося горизонтально расположенного диска, переместили ближе к оси вращения диска. Как при этом изменились частота обращения бруска и модуль его центростремительного ускорения?

1) увеличилась

2) уменьшилась

3) не изменилась

|---------------------|-------------------------------------------|
|Ча-стота-обращ-ени-я-|М-одуль-ц-ен-тростр-емител-ьного-ускор-ения-|
|                     |                                           |
-------------------------------------------------------------------
Показать ответ и решение

Угловая скорость движения диска постоянна на всем протяжении диска, она равна:

     v-
ω =  R .

Значит, при уменьшении радиуса движения R  во столько же раз уменьшается линейная скорость v  . Частота равна:

     ω--
ν =  2π,

так как ω =  const  , то и частота постоянна.
Центростремительное ускорение равно:

     2
a = v--=  ω2R,
    R

так как R  уменьшается, то и уменьшается и центростремительное ускорение.

Ответ: 32
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!