вентилятор
Удачи на экзаменах!

ОГЭ по физике - ещё порция задач по динамике



Привет! В этой статье ещё добавка отличных задач по динамике для тренировки к ОГЭ по физике.


Так же читайте разборы других задач по динамике в первой статье и во второй статье по данной теме.


Приступим к задачкам.





Задача (Разгоняемся)

Автомобиль массой 800 кг стартует с места и начинает двигаться равноускоренно по горизонтальному шоссе. Найдите, какое расстояние пройдёт автомобиль до момента, когда его скорость будет равняться 20 м/с, если коэффициент трения 0,2, а сила тяги двигателя - 4 кН. Ответ округлите до десятых.


Решение:
ОГЭ по физике (динамика) - тренировочная задача

В начале найдём ускорение автомобиля.


Распишем второй закон Ньютона в векторной форме.


F т р + N + F т я г + F т я ж = m a

Спроецируем данное уравнение на ось X.


F т р + F т я г = m a
μ N + F т я г = m a
a = μ N + F т я г m   (1)

Спроецируем векторное уравнение на ось Y, чтобы найти N.


N F т я ж = 0
N m g = 0
N = m g

Подставим N в (1) уравнение.


a = μ m g + F т я г m

Чтобы найти расстояние S, используем формулу, где нет времени, о которой мы говорили в статье по кинематике.


S = V k 2 V н 2 2 a = V k 2 V н 2 2 μ m g + F т я г m = ( 20 м с ) 2 2 0 , 2 800 к г 10 м c 2 + 4000 Н 800 к г 66 , 7 м

Начальная скорость равна нулю, поэтому Vн = 0.


Ответ: 66,7 м



Задача (Брусок на пружине)

Груз массой m = 4кг при помощи пружины поднимают вверх с ускорением a=4 м/c2. Определите модуль удлинения пружины динамометра, если её жёсткость k=700 Н/м.


Решение:
ОГЭ по физике (динамика) - брусок на пружине

Напишем второй закон Ньютона в векторной форме:


F т я ж + F у п р = m a

Спроецируем это уравнение на ось Y.


F т я ж + F у п р = m a

Как мы говорили в этой статье, модуль силы упругости равен Fупр = k△x, где △x - изменение длины пружины.


m g + k x = m a
x = m a + m g k = m ( a + g ) k = 4 к г ( 4 м c 2 + 10 м с 2 ) 700 Н к г = 0 , 08 м
Ответ: 0,08 м



Задача (Идеальный блок)
Грузик, имеющий массу 2 кг располагается на столе и связан лёгкой нерастяжимой нитью, которая переброшена через блок, с грузиком массой 3 кг. Система грузов движется с постоянным ускорением. Трение первого груза о поверхность стола пренебрежимо мало. Найдите ускорение второго тела.


Решение:

ОГЭ по физике (динамика) - задача про идеальный блок

У обоих грузов одинаковое по модулю ускорение a и одинаковая по модулю сила натяжения нити T.


Распишем второй закон Ньютона для первого тела.


N + T + F т я ж 1 = m 1 a

Спроецируем это уравнение на ось X. На ось Y нет особого смысла проецировать силы для первого тела, т.к. это обычно нужно, чтобы найти силу реакции опоры N, а затем найти силу трения Fтр=μN. У нас для первого тела нет силы трения, следовательно, и не будем проецировать силы на ось Y.


T = m 1 a   (1)

Распишем второй закон Ньютона для второго тела.


T + F т я ж 2 = m 2 a

Спроецируем это уравнение на ось Y.


T + m 2 g = m 2 a

Подставим T из (1) уравнения.


m 1 a + m 2 g = m 2 a
m 2 g = m 2 a + m 1 a
a = m 2 g m 1 + m 2 = 3 к г 10 м с 2 2 к г + 3 к г = 6 м с 2
Ответ: 6 м/c2



Задача (Идеальный блок 2)

На рисунке ниже изображён неподвижный лёгкий блок. Через него перекинута лёгкая нерастяжимая нить, к концам которой подвешены два груза m1=100 г и m2=350 г. Определите ускорение, с которым движется второй груз. Трением пренебречь. Ответ дайте в СИ, округлите до десятых.


ОГЭ по физике (динамика) - задача про идеальный блок 2
Решение:

У обоих грузов одинаковое по модулю ускорение a и одинаковая по модулю сила натяжения нити T.


Для первого груза запишем второй закон Ньютона.


F т я ж 1 + T = m 1 a

Спроецируем на ось Y.


m 1 g T = m 1 a   (1)

Распишем второй закон Ньютона для второго груза.


F т я ж 2 + T = m 2 a

Спроецируем это уравнение на ось Y.


m 2 g T = m 2 a

Подставим T из уравнения (1).


m 2 g m 1 g m 1 a = m 2 a

Выразим ускорение a.


a = m 2 g m 1 g m 2 + m 1 = 0 , 35 к г 10 м с 2 0 , 1 к г 10 м с 2 0 , 35 к г + 0 , 1 к г 5 , 6 м с 2
Ответ: 5,6 м/c2



Задача (Сила тяготения)

Чему равно ускорение свободного падения на поверхности планеты, масса которой в 3 раза больше массы Земли, а радиус в 2 раза больше радиуса Земли?


Решение:

Если тело массой m находится на (возле) поверхности Земли, на него действует сила тяготения. Если на тело не действуют другие силы, тогда второй закон Ньютона можно спроецировать на ось, которая направлена к Земле.


F т я г = m a

Распишем силу тяготения по известно формуле, а вместо ускорения подставим ускорение свободного падения для Земли g = 9,8 м/c2.


G M З m R З 2 = m g

G = 6 , 67 10 11          Н м 2 к г 2 - гравитационная постоянная, RЗ - радиус Земли, MЗ - масса Земли.


Сократим массу m получится:


g = G M З R З 2

По условию задачи на другой планете M = 3MЗ, R = 2RЗ. Аналогично находим:


g 2 = G 3 M З 4 R З 2 = 3 4 g 7 , 4 м с 2
Ответ: 7,4 м/c2


25-09-2023 в 14:33:13






Поддержать сайт:


Похожая статья:

ОГЭ по физике - динамика (основы)

В этой публикации мы поговорим о разделе динамика в рамках ОГЭ по физи...

Категория: Физика  Подкатегория: Механика
Дата: 20-09-2023 в 16:43:55 0



Оставить коментарий:



Напишите email, чтобы получать сообщения о новых комментариях (необязательно):


Задача против робота. Расположите картинки горизонтально:




Нажимая кнопку Отправить, Вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности сайта.