В лабораторной работе изучали движение небольшого бруска массой 200 г по горизонтальной шероховатой поверхности под действием горизонтальной постоянной силы, равной по модулю 800 мН. Зависимость модуля скорости бруска от времени приведена в таблице. Выберите все верные утверждения на основании анализа представленной таблицы. Время т, с 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Скорость и, м/с 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1) Модуль ускорения бруска равен 0,4 м/с². 2) Коэффициент трения бруска о поверхность р = 0,2. 3) Брусок движется равномерно. 4) В момент времени 0,3 с кинетическая энергия бруска равна 18 мДж. 5) Модуль равнодействующей сил, действующих на брусок, равен 0,4 Н. Ответ:

Рассмотрим данную задачу.

1) Проверим утверждение: Модуль ускорения бруска равен 0,4 м/с².

Ускорение $$a$$ – это изменение скорости $$v$$ за время $$t$$. Согласно таблице, скорость бруска увеличивается равномерно, то есть движение равноускоренное. Вычислим ускорение:

$$a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{0.2 - 0}{0.1 - 0} = \frac{0.2}{0.1} = 2 \frac{м}{с^2}$$.

Первое утверждение неверно.

2) Проверим утверждение: Коэффициент трения бруска о поверхность μ = 0,2.

Дано:

• масса бруска $$m = 200 г = 0,2 кг$$,
• сила $$F = 800 мН = 0,8 Н$$,
• ускорение $$a = 2 \frac{м}{с^2}$$.

Запишем второй закон Ньютона:

$$F - F_{тр} = ma$$, где $$F_{тр}$$ - сила трения.

Сила трения $$F_{тр} = \mu mg$$, где $$g = 10 \frac{Н}{кг}$$ - ускорение свободного падения.

$$F - \mu mg = ma$$,

$$\mu mg = F - ma$$,

$$\mu = \frac{F - ma}{mg} = \frac{0,8 - 0,2 \cdot 2}{0,2 \cdot 10} = \frac{0,8 - 0,4}{2} = \frac{0,4}{2} = 0,2$$.

Второе утверждение верно.

3) Проверим утверждение: Брусок движется равномерно.

Равномерное движение – это движение с постоянной скоростью. Согласно таблице, скорость бруска увеличивается, то есть движение не является равномерным. Третье утверждение неверно.

4) Проверим утверждение: В момент времени 0,3 с кинетическая энергия бруска равна 18 мДж.

Кинетическая энергия $$E_к = \frac{mv^2}{2}$$. В момент времени 0,3 с скорость бруска равна 0,6 м/с. Тогда,

$$E_к = \frac{0,2 \cdot (0,6)^2}{2} = \frac{0,2 \cdot 0,36}{2} = 0,036 Дж = 36 мДж$$.

Четвертое утверждение неверно.

5) Проверим утверждение: Модуль равнодействующей сил, действующих на брусок, равен 0,4 Н.

Равнодействующая сила $$F_{равн} = ma = 0,2 \cdot 2 = 0,4 Н$$.

Пятое утверждение верно.

Ответ: 25