Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д7 № 968
i

Бру­сок, на­хо­дя­щий­ся на на­клон­ной плос­ко­сти с углом на­кло­на  альфа  левая круг­лая скоб­ка синус альфа = 3/5 пра­вая круг­лая скоб­ка и ко­эф­фи­ци­ен­том тре­ния 0,2, начал дви­же­ние вниз из со­сто­я­ния покоя. Какую ско­рость при­об­ре­тет бру­сок, прой­дя вниз вдоль на­клон­ной плос­ко­сти рас­сто­я­ние 1,9 м?

 

1)  0,01 м/c

2)  4,1 м/с

3)  5,6 м/с

4)  15,2 м/с

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Из фор­му­лы S = дробь: чис­ли­тель: v в квад­ра­те минус v _0 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2a конец дроби , зная, что на­чаль­ная ско­рость равна 0 м/с, а рас­сто­я­ние S  =  1,9 м, по­лу­чим, что ско­рость υ, с ко­то­рой будет дви­гать­ся бру­сок,  v = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2aS конец ар­гу­мен­та . Оста­лось найти уско­ре­ние.

Рас­смот­рим дви­же­ние брус­ка вдоль на­клон­ной плос­ко­сти. По вто­ро­му за­ко­ну Нью­то­на:

ma=mg умно­жить на синус альфа минус F_тр,

ma=mg умно­жить на синус альфа минус \mu умно­жить на mg умно­жить на mg умно­жить на ко­си­нус альфа .

Вы­ра­зим уско­ре­ние a:

a=g левая круг­лая скоб­ка синус альфа минус \mu умно­жить на ко­си­нус альфа пра­вая круг­лая скоб­ка ,

от­ку­да

 v = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2gl умно­жить на левая круг­лая скоб­ка синус альфа минус \mu умно­жить на ко­си­нус альфа пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 умно­жить на 10 умно­жить на 1, конец ар­гу­мен­та 9 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби минус 0,2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка =4,1м/с.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром 2.

 

При­ве­дем дру­гое ре­ше­ние.

Рас­смот­рим дви­же­ние брус­ка вдоль на­клон­ной плос­ко­сти. По вто­ро­му за­ко­ну Нью­то­на:

ma=mg умно­жить на синус альфа минус F_тр,

ma=mg умно­жить на синус альфа минус \mu умно­жить на mg умно­жить на mg умно­жить на ко­си­нус альфа .

Вы­ра­зим уско­ре­ние a:

a=g левая круг­лая скоб­ка синус альфа минус \mu умно­жить на ко­си­нус альфа пра­вая круг­лая скоб­ка .

Из урав­не­ния дви­же­ния най­дем время, когда бру­сок прой­дет рас­сто­я­ние l=1,9м:

l= дробь: чис­ли­тель: at в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

 

t= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 2l, зна­ме­на­тель: a конец дроби конец ар­гу­мен­та .

В точке, на­хо­дя­щей­ся на рас­сто­я­нии l=1,9м от на­ча­ла дви­же­ния, бру­сок будет дви­гать­ся со ско­ро­стью:

V=at.

Из ос­нов­но­го три­го­но­мет­ри­че­ско­го тож­де­ства  ко­си­нус альфа = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус синус в квад­ра­те альфа конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби . Под­ста­вив най­ден­ные ранее время t и уско­ре­ние a, по­лу­чим:

V= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2gl умно­жить на левая круг­лая скоб­ка синус альфа минус \mu умно­жить на ко­си­нус альфа пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та ,

 

V= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 умно­жить на 10 умно­жить на 1, конец ар­гу­мен­та 9 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби минус 0,2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка =4,1м/с.

Раздел кодификатора ФИПИ: 1.9 Вто­рой закон Нью­то­на.