Задача #50 ← →

На шероховатой горизонтальной поверхности лежит брусок массой 1 кг. На него начинает действовать сила направленная вдоль поверхности и зависящая от времени так, как показано на графике слева. Зависимость работы этой силы от времени представлена на графике справа.

Выберите все верные утверждения на основании анализа представленных зави­си­мос­тей.

  1. В интервале времени между 0 и 10 с работа силы трения отрицательна.
  2. Коэффициент трения скольжения равен 0,2.
  3. В интервале времени между 12 и 20 с перемещение бруска равно 12 м.
  4. В интервале времени между 12 и 20 с брусок двигался с постоянной скоростью.
  5. Первые 10 с брусок двигался с постоянным ускорением.

Ответ:

Решение

График сам по себе не дает никакой информации о движении тела. В самом деле, если меняющейся по такому закону силой действовать на шкаф, то он останется неподвижен, а очень легкий предмет может начать двигаться и через одну секунду.

Обратимся ко графику Первые 10 секунд сила не совершает работы. Поскольку делаем вывод, что перемещение тела за первые 10 секунд равно нулю.

C 12 до 20 секунд работа растет линейно со временем, то есть Из первого графика видим, что на указанном временном интервале сила постоянна. Придется предположить, что и угол между силой и перемещением не менялся. В таком случае то есть Таким образом, с 12 до 20 секунд тело движется равномерно.

Интервал же от 10 до 12 секунд показывает, что работа растет быстрее времени, то есть скорость в этом диапазоне будет увеличиваться. Теперь по пунктам.

  1. Неверно: от 1 до 10 с тело покоится работа приложенной силы

  2. Верно: Сила трения скольжения равна 2 Н, поскольку при такой приложенной силе брусок движется равномерно.

  3. Неверно: с 12 до 20 с сила величиной в 2 Н совершила работу около 36 Дж, то есть

  4. Да, поскольку с 12 до 20 с работа растет линейно со временем (см. выше).

  5. Неверно. Брусок покоился с 0 до 10 с.

Примечание

График демонстрирует характерный вид зависимости возникающей силы трения от прикладываемой силы, с которым может быть знаком решающий. Это может немного спутать с самого начала.

Ответ

24

Сложность: 5/10

Источник: ФИПИ

Раздел: Механика

Номер в ЕГЭ: 5