Шайба движется по наклонной плоскости

Шайба движется по наклонной плоскости

6621. Шайба, брошенная вдоль наклонной плоскости, скользит по ней, двигаясь вверх, а затем движется вниз. График зависимости модуля скорости шайбы от времени дан на рисунке. Найти угол б наклона плоскости к горизонту.

Дано: Дv01=6 м/с; Дv02=4 м/с; Дt1=Дt2=4 c; g=10 м/c2.

Решение. При движении вверх по наклонной плоскости с ускорением a1 второй закон Ньютона запишется так:

При движении вниз по наклонной плоскости с ускорением a2 второй закон Ньютона запишется так:

По графику определяем модули ускорений a1 и a2

Специально для наших читателей мы ежемесячно составляем варианты для самопроверки.

По окончании работы система проверит ваши ответы, покажет правильные решения и выставит оценку по пятибалльной или стобалльной шкале.

Если ваш школьный учитель составил работу и сообщил вам номер, введите его сюда.

Вы можете составить вариант из необходимого вам количества заданий по тем или иным разделам задачного каталога. Для создания стандартных вариантов воспользуйтесь кнопками снизу.

Данную разработку нашла на просторах интернета, принадлежит Ворониной И.Г. Здесь приведены решения задач на законы Ньютона с объяснениями. Данный документ можно использовать при подготовки к ЕГЭ по физике

Просмотр содержимого документа
«Решение задач по динамике»

Практикум по решению задач на тему

Опубликовано 26.09.2016 — 20:51 — Воронина Ирина Геннадьевна

1. После спуска с сортировочной горки железнодорожная платформа массой 9000 кг имела скорость 2 м/с и двигалась до полной остановки в течение 10с. Какова равнодействующая всех сил, действовавших на платформу?

Решение:

2. Лыжник массой 80 кг в конце спуска с горы приобрёл скорость 12 м /с и продолжал двигаться по горизонтальной поверхности. Через сколько времени он остановится, если сила трения, действующая на него, равна 16 Н ?

Читайте также:  Фильтр напряжения для дома

Решение:

3. Брусок массой m тянут по полу с постоянной скоростью, действуя на него силой F, направленной под углом α к направлению движения. Ускорение свободного падения g. Чему равна вертикальная составляющая силы Fy с которой пол действует на брусок?

Решение: Ответ:

4. Тело поднимают вверх по наклонной плоскости, прикладывая к нему горизонтальную силу, величина которой вдвое больше действующей на тело силы тяжести. Высота наклонной плоскости 3 м, её длина 5 м. Найдите ускорение тела, если коэффициент трения равен 0,2

Запишем второй закон Ньютона в проекции на направление плоскости в направлении действия силы F.

ma = Fcosα − mgsinα − μ(mgcosα + Fsinα). (1)

Учтем, что по условию задачи F = 2mg, а sinα = h/l, а cosα = √(l 2 − h 2 )/l, подставляя в уравнение (1) и сокращая на массу, получим

Замечания: при решении задач такого типа, возможно проще будет, если мы рассчитаем отдельно sinα = 3/5 = 0,6 и cosα = √(5 2 − 3 2 )/5 = 0,8. Тогда уравнение второго закона будет проще

ma = 0,8F − 0,6mg − μ(0,8mg + 0,6F)

a = 16 − 6 − 0,2(8 + 12) = 6 м/с 2 .

5. Вверх по наклонной плоскости высотой 9 м и длиной 15 м пущена шайба. Коэффициент трения равен 0,5. Найдите ускорение шайбы. В ответе укажите абсолютную величину ускорения.

На рисунке шайба движется вверх по наклонной плоскости. Ускорение шайбе сообщают приложенные к ней силы: сила тяжести и сила взаимодействия шайбы с плоскостью, которую для удобства разложим на две составляющие: силу трения и реакцию опоры. Запишем уравнение второго закона Ньютона в проекции на оси x и y:

С учетом того, что сила трения скольжения равна

a = gsinα + μgcosα.

Где sinα = h/l = 0,6, а cosα = √(1 – (h/l) 2 ) = 0,8.
Вычислим

Читайте также:  Nt authority system что за пользователь

a = 10•0,6 + 0,5•10•0,8 = 10 м/с 2 .

6.По наклонной плоскости скользит с ускорением a = 1 м/с 2 брусок массой m = 200 г. С какой силой F нужно прижимать брусок перпендикулярно наклонной плоскости, чтобы он начал двигаться равномерно? Коэффициент трения бруска о наклонную плоскость μ = 0,1.

Запишем уравнение второго закона Ньютона в проекции на направление осей x и y при движении с ускорением a:

С учетом того, что сила трения скольжения равна

ma = mgsinα − μmgcosα. (1)

При равномерном движении, силы вдоль направления движения по наклонной плоскости, компенсируют друг друга

Сделаем замену (2) в (1)

ma = μ(mgcosα + F) − μmgcosα.

Откуда ma = μF и F = maμ.
Вычислим F = 0,2•1•0,1 = 2 Н.

7.На столе лежит деревянный брусок массой М = 2 кг, к которому привязана нить, перекинутая через блок, укрепленный на краю стола. К свободному концу нити подвешен груз массой m = 1 кг, вследствие чего брусок движется с ускорением а = 0,6 м/с 2 . Каковы будут ускорения груза и бруска, а также натяжение нити, если вся система будет: а) подниматься с ускорением а = 2,2 м/с 2 ; б) опускаться с тем же по модулю ускорением?

Решение.
Запишем уравнение второго закона Ньютона

mg − μMg = (m + M)a. (1)

а) Если переносное ускорение системы a1, относительное ao, то уравнение второго закона Ньютона для груза имеет вид:

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector