Наклонная плоскость

При возвращении с дачи Сергею Л. необходимо проехать небольшой участок дороги в горку. В ненастный декабрьский день этот участок обледенел; колеса проскальзывали, и машина не могла заехать в горку. Развернув автомобиль, Сергей попробовал подняться по горке задним ходом, и автомобиль успешно преодолел наклонный скользкий участок.

Какие колеса являются ведущими у автомобиля Сергея — передние или задние? Ответ поясните, опираясь на известные Вам физические законы. Сделайте чертеж. Считайте, что центр масс автомобиля равноудален от передней и задней оси.

Плоскость с углом наклона к горизонту вращается с угловой скоростью вокруг вертикальной оси (см. рисунок). На наклонной плоскости на расстоянии от оси вращения лежит груз. При каком минимальном коэффициенте трения он не будет скользить по плоскости? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на груз. Обоснуйте применимость использованных законов.

Плоскость с углом наклона к горизонту вращается с угловой скоростью вокруг вертикальной оси. На наклонной плоскости лежит груз. Определить расстояние между осью вращения и центром масс груза. Трением пренебречь.

Конус с углом раствора вращается вокруг вертикальной оси с угловой скоростью В конусе находится шарик массы прикрепленный с помощью нити к боковой поверхности конуса и вращающийся вместе с ним по окружности радиуса Найдите силу натяжения нити.

Вдоль наклонной плоскости, образующей с горизонтом угол проложены рельсы, по которым может скользить проводящий стержень массой кг. Какой минимальной величины ток нужно пропустить по стержню, чтобы он оставался в покое, если вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией , направленной вертикально? Коэффициент трения стержня о рельсы расстояние между ними

На горизонтальной плоскости стоит клин массой с углом при основании Вдоль наклонной плоскости клина расположена легкая штанга, нижний конец которой укреплен в шарнире, находящемся на горизонтальной плоскости, а к верхнему концу прикреплен маленький шарик массой касающийся клина (см. рисунок). Систему освобождают, и она начинает движение, во время которого шарик сохраняет контакт с клином. На какой максимальный угол штанга отклонится от горизонтали после того, как клин отъедет от нее? Трением пренебречь, удар шарика о горизонтальную плоскость считать абсолютно упругим.

На наклонной плоскости стоит однородный цилиндр, удерживаемый силами трения (см. рисунок). Угол наклона плоскости к горизонту увеличивают, причем цилиндр по-прежнему не скользит по плоскости и не опрокидывается. Как в результате изменяются момент силы тяжести относительно точки цилиндра и равнодействующая сил, действующих на цилиндр со стороны плоскости?

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.

На плоском шероховатом дне чаши находится шар. Дно чаши наклонено на некоторый угол по отношению к горизонту. Шар удерживается в равновесии нитью, параллельной дну. На какой наибольший угол можно наклонить дно чаши, чтобы шар все еще оставался в равновесии? Коэффициент трения

Необходимо экспериментально выяснить, зависит ли ускорение тела, скользящего по шероховатой наклонной плоскости, от массы тела (на всех представленных ниже рисунках — масса тела, — угол наклона плоскости к горизонту, — коэффициент трения между бруском и плоскостью). Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?

Ответ:

Диск, наклоненный к горизонту под углом вращается с угловой скоростью вокруг оси, перпендикулярной его плоскости (см. рисунок). На расстоянии от оси находится небольшой брусок массой При заданных параметрах брусок не скользит относительно диска. Найти зависимость силы трения, действующей на брусок, от времени.

По наклонной плоскости без начальной скорости скатывается шарик. На рисунке отмечены положения шарика в моменты времени 0, 1, 2, 3 секунды. Вдоль наклонной плоскости нанесены равномерно отметки через каждые 30 см. Докажите, что шарик двигался равноускоренно, и найдите его ускорение.

Гладкий клин массой может скользить без трения по горизонтальной плоскости. На его грань, образующую угол с горизонтом, положили гладкий брусок массой Определить ускорение клина.

Кирпич массой лежит на доске, коэффициент трения о которую равен Угол наклона доски к горизонту медленно увеличивают. Найти зависимость силы трения, действующей на кирпич, от угла наклона доски.

Брусок покоится на наклонной плоскости, образующей угол 30° с горизонтом. Сила трения покоя равна 0,5 Н. Определите силу тяжести, действующую на брусок.

Ответ: Н

У основания гладкой наклонной плоскости шайба обладает кинетической энергией, равной 0,72 Дж. Определите массу шайбы, если максимальная высота, на которую она может подняться по наклонной плоскости относительно основания, равна 1,5 м.

Ответ: г

На наклонной плоскости находится брусок массой 2 кг, для которого составлена таблица зависимости модуля силы трения от угла наклона плоскости к горизонту с погрешностью, не превышающей 0,01 Н. На основании данных, приведённых в таблице, используя закон сухого трения, выберите все верные утверждения.

1. Сила трения покоя не зависит от угла

2. При уменьшении угла наклонной плоскости к горизонту модуль силы трения скольжения увеличивается.

3. С ростом угла наклона модуль силы трения покоя уве­ли­чи­ва­ется.

4. Коэффициент трения скольжения больше 0,25.

5. Когда угол наклона больше 0,6 рад, брусок скользит по наклонной плоскости.

Ответ:

На плоскость, образующую с горизонтом угол положили брусок массой и привязанный к нему легкой нерастяжимой нитью брусок массой При этом тяжелый брусок расположили ниже легкого так, что нить оказалась слегка натянутой и расположенной в вертикальной плоскости, проходящей через центры масс брусков перпендикулярно линии пересечения наклонной плоскости и горизонтальной поверхности. После этого бруски одновременно отпустили без начальной скорости. Определите модули ускорений брусков, если коэффициент трения о плоскость бруска массой равен а бруска массой равен Модуль ускорения свободного падения примите равным .

С вершины шероховатой наклонной плоскости из состояния покоя скользит с ускорением лёгкая коробочка, в которой находится груз массой (см. рисунок). Как изменятся время, за которое коробочка съезжает с наклонной плоскости, и сила трения коробочки о плоскость, если в коробочке будет лежать груз массой Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.

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.

На шероховатой наклонной плоскости покоится деревянный брусок. Угол наклона плоскости увеличили, но брусок относительно плоскости остался в покое. Как изменились при этом сила нормального давления бруска на плоскость и коэффициент трения бруска о плоскость?

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.

В первой серии опытов брусок с грузом перемещали при помощи нити равномерно и прямолинейно вверх по наклонной плоскости. Во второй серии опытов точно так же перемещали этот брусок, но сняв с него груз. Как изменились при переходе от первой серии опытов ко второй модуль работы силы трения при перемещении бруска на одинаковые расстояния и равнодействующая всех сил, приложенных к телу?

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.

Тонкая однородная пластина П опирается одним ребром на гладкую горизонтальную поверхность, а другим — на шероховатую наклонную плоскость, образующую с горизонтом угол (см. рисунок). Модуль действующей на пластину силы тяжести К середине верхнего ребра пластины прикреплена гладкая невесомая нить, переброшенная через блок. На другом конце нити подвешен груз . Отрезок нити между пластиной П и блоком параллелен наклонной плоскости, а между грузом и блоком — вертикален. Определите вес груза , при котором рассмотренная система будет находиться в равновесии, если коэффициент трения пластины о наклонную плоскость равен

После удара шайба массой начала скользить с начальной скоростью вверх по плоскости, установленной под углом к горизонту (см. рисунок). Переместившись вдоль оси на расстояние шайба соскользнула в исходное положение. Коэффициент трения шайбы о плоскость равен Формулы А и Б позволяют рассчитать значения физических величин, характеризующих движение шайбы.

Установите соответствие между формулами и физическими величинами, значение которых можно рассчитать по этим формулам.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

После удара шайба массой начала скользить с начальной скоростью вверх по плоскости, установленной под углом к горизонту (см. рисунок). Переместившись вдоль оси на расстояние шайба соскользнула в исходное положение. Коэффициент трения шайбы о плоскость равен Формулы А и Б позволяют рассчитать значения физических величин, характеризующих движение шайбы.

Установите соответствие между формулами и физическими величинами, значение которых можно рассчитать по этим формулам.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

После удара в момент времени шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью как показано на рисунке. В момент времени шайба вернулась в исходное положение. Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы.

Установите соответствие между формулами и физическими величинами, значение которых можно рассчитать по этим формулам.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) кинетическая энергия

2) проекция скорости

3) полная механическая энергия

4) проекция ускорения

После удара в момент времени шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью как показано на рисунке. В момент времени шайба вернулась в исходное положение. Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы.

Установите соответствие между формулами и физическими величинами, значение которых можно рассчитать по этим формулам.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) кинетическая энергия

2) проекция ускорения

3) координата

4) проекция скорости

Брусок массой соскальзывает без начальной скорости с высоты по наклонной плоскости. Другой брусок массой движется по этой плоскости от основания вверх с начальной скоростью Бруски начинают движение одновременно. На некоторой высоте бруски сталкиваются, после чего движутся как одно целое. Определить скорость этого тела у основания наклонной плоскости. Трение брусков о плоскость не учитывать.

С высоты по наклонной плоскости из состояния покоя соскальзывает брусок массой Длина наклонной плоскости равна а коэффициент трения между бруском и плоскостью равен Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно определить.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Гладкий клин массой покоится на горизонтальном столе. В наклонную поверхность клина попадает маленький шарик массой летящий горизонтально, и после абсолютно упругого удара о поверхность клина отскакивает вертикально вверх. На какую высоту поднимется шарик относительно точки удара, если после удара клин приобретает скорость Ускорение свободного падения примите равным

На покоящийся на гладком горизонтальном столе клин массой с высоты падает шарик массой и отскакивает под углом к горизонту. Найти скорость клина после удара. Соударение между шариком и клином считать абсолютно упругим, трение между клином и столом не учитывать. Ускорение свободного падения принять

Кирпич, лежащий на краю крыши дома, толкнули вверх вдоль ската со скоростью После упругого удара о конек кирпич соскользнул обратно и остановился на краю крыши. Найти коэффициент трения между кирпичом и поверхностью крыши, если конек находится на высоте от края крыши, а угол наклона крыши к горизонту Ускорение свободного падения принять

На гранях закрепленной призмы находятся два груза массами и соединенные друг с другом и неподвижной опорой невесомыми и нерастяжимыми нитями через систему невесомых блоков (см. рисунок). Правая грань призмы гладкая, левая — шероховатая с коэффициентом трения Определите модуль ускорения левого груза Углы при основании призмы Ускорение свободного падения примите равным

Брусок массы удерживается на гладкой наклонной плоскости с углом наклона при помощи пружины жесткостью как показано на рисунке. Второй брусок массы который находится на расстоянии от первого выше по наклонной плоскости, соскальзывает вниз без начальной скорости. После абсолютно неупругого соударения двух брусков максимальное сжатие пружины составило Пренебрегая начальной деформацией пружины, найдите жесткость Ускорение свободного падения принять равным

По наклонной плоскости, составляющей угол c горизонтом, соскальзывает с высоты небольшое тело, заряженное отрицательным зарядом В точке пересечения вертикали, проведенной через начальное положение тела, с основанием наклонной плоскости находится заряд Определить скорость, с которой тело достигнет основания наклонной плоскости. Масса тела ускорение свободного падения Трением пренебречь.

На шероховатой плоскости, наклоненной под углом к горизонту, находится однородный цилиндрический проводник массой и длиной (см. рисунок). По проводнику пропускают ток в направлении «от нас», за плоскость рисунка. Вся система находится в направленном вертикально вниз однородном магнитном поле с индукцией При какой силе тока цилиндр будет оставаться на месте, не скатываясь с плоскости и не накатываясь на нее?

Мяч падает с высоты на плоскость, наклоненную под углом к горизонту. На каком расстоянии от места падения он второй раз упадет на плоскость? Столкновение абсолютно упругое.

Начальный участок трассы скоростного спуска, расположенный вниз по склону горы с углом наклона к горизонту, горнолыжник прошел, не отталкиваясь палками. Какую максимальную скорость мог развить спортсмен на этом участке, если его масса Коэффициент трения лыж о снег сила сопротивления воздуха пропорциональна квадрату скорости: где постоянный коэффициент

Грузы массами и связаны легкой нерастяжимой нитью, переброшенной через блок, по которому нить может скользить без трения (см. рис.). Груз массой находится на шероховатой наклонной плоскости (угол наклона плоскости к горизонту коэффициент трения Чему равно максимальное значение массы при котором система грузов еще не выходит из первоначального состояния покоя? Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Полый конус с углом при вершине вращается с угловой скоростью вокруг вертикальной оси, совпадающей с его осью симметрии. Вершина конуса обращена вверх. На внешней поверхности конуса находится небольшая шайба. При каком минимальном коэффициенте трения шайба будет неподвижна относительно конуса на расстоянии от вершины конуса? Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на шайбу. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Небольшое тело пустили вверх по наклонной плоскости, составляющей угол с горизонтом. Найти коэффициент трения если время подъема тела оказалось в раза меньше времени спуска.

Тело скользит по наклонной плоскости с высоты Плоскость наклонена под углом к горизонту. Коэффициент трения между телом и плоскостью равен Определить скорость тела в конце плоскости.