Вариант 2, страница 34 - гдз по физике 10 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Авторы: Ерюткин Е. С., Ерюткина С. Г.
Тип: Самостоятельные и контрольные работы
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2018 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: оранжевый изображены шестерни механизма
ISBN: 978-5-09-098314-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
Контрольная работа. Динамика. Динамика. Механика - страница 34.
Вариант 2 (с. 34)
Условие. Вариант 2 (с. 34)
скриншот условия

Вариант 3
1. Тело брошено с небольшой высоты под углом к горизонту вниз.
Как изменяются за время полёта его скорость и сила притяжения к Земле? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения и запишите его номер.
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
2. Автомобиль движется по прямой горизонтальной дороге и после выключения двигателя уменьшает свою скорость от 8 до 5 м/с на пути 78 м. Определите коэффициент трения для этого случая.
3. Определите массу планеты, если её радиус в 2 раза больше земного, а сила тяжести совпадает с земной. (Ответ выразите в массах Земли.)
4. Маленький шарик, масса которого 200 г, движется равномерно со скоростью 5 м/с по вогнутой поверхности радиусом 2 м. Определите силу реакции, действующую на шарик в тот момент, когда шарик проходит точку, радиус к которой составляет с вертикалью угол 60°.
Решение. Вариант 2 (с. 34)
1. Скорость тела: Тело брошено вниз, поэтому на него действует ускорение свободного падения $\text{g}$, направленное вертикально вниз. Вертикальная составляющая скорости $v_y$ со временем увеличивается по закону $v_y = v_{0y} + gt$. Горизонтальная составляющая скорости $v_x$ (если пренебречь сопротивлением воздуха) не изменяется. Полная скорость тела определяется по формуле $v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2}$. Так как $v_y$ увеличивается, то и полная скорость $\text{v}$ тоже будет увеличиваться. Характер изменения – 1 (увеличивается).
Сила притяжения к Земле: Сила притяжения (сила тяжести) определяется по формуле $F_g = mg$. Так как масса тела $\text{m}$ не изменяется, а ускорение свободного падения $\text{g}$ вблизи поверхности Земли можно считать постоянным (тело брошено с «небольшой высоты»), то сила притяжения к Земле не изменяется. Характер изменения – 3 (не изменяется).
Ответ: Скорость – 1; Сила притяжения – 3.
2. Дано:
$v_0 = 8$ м/с
$v = 5$ м/с
$s = 78$ м
$g \approx 10$ м/с$^2$
Найти:
$\mu$ - ?
Решение:
Движение автомобиля после выключения двигателя является равнозамедленным. Ускорение автомобиля можно найти, используя формулу для пути при равноускоренном движении без времени: $s = \frac{v^2 - v_0^2}{2a}$.
Выразим ускорение $\text{a}$:
$a = \frac{v^2 - v_0^2}{2s} = \frac{5^2 - 8^2}{2 \cdot 78} = \frac{25 - 64}{156} = \frac{-39}{156} = -0.25$ м/с$^2$.
Знак «минус» указывает на то, что ускорение направлено против движения (торможение).
Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая сил, действующих на автомобиль, равна $F = ma$. В горизонтальном направлении на автомобиль действует только сила трения скольжения $F_{тр}$, направленная против движения. Таким образом, $ma = -F_{тр}$.
Сила трения скольжения равна $F_{тр} = \mu N$, где $\text{N}$ – сила нормальной реакции опоры. На горизонтальной дороге $N = mg$.
Следовательно, $F_{тр} = \mu mg$.
Подставим это в уравнение второго закона Ньютона:
$ma = -\mu mg$
Сократив массу $\text{m}$, получим: $a = -\mu g$.
Отсюда выразим коэффициент трения $\mu$:
$\mu = -\frac{a}{g} = -\frac{-0.25}{10} = 0.025$.
Ответ: 0.025.
3. Дано:
$R_п = 2R_З$
$F_п = F_З$
Найти:
$M_п$ (в массах Земли $M_З$) - ?
Решение:
Сила тяжести, действующая на тело массой $\text{m}$ на поверхности небесного тела, определяется законом всемирного тяготения: $F = G \frac{Mm}{R^2}$, где $\text{M}$ – масса небесного тела, $\text{R}$ – его радиус, $\text{G}$ – гравитационная постоянная.
Запишем выражения для силы тяжести на Земле ($F_З$) и на планете ($F_п$):
$F_З = G \frac{M_З m}{R_З^2}$
$F_п = G \frac{M_п m}{R_п^2}$
По условию задачи, силы тяжести равны: $F_п = F_З$.
$G \frac{M_п m}{R_п^2} = G \frac{M_З m}{R_З^2}$
Сократим $\text{G}$ и $\text{m}$:
$\frac{M_п}{R_п^2} = \frac{M_З}{R_З^2}$
Из этого соотношения выразим массу планеты $M_п$:
$M_п = M_З \left(\frac{R_п}{R_З}\right)^2$
По условию радиус планеты в 2 раза больше радиуса Земли, то есть $R_п = 2R_З$, или $\frac{R_п}{R_З} = 2$.
Подставим это значение в формулу для массы планеты:
$M_п = M_З \cdot 2^2 = 4M_З$.
Ответ: Масса планеты в 4 раза больше массы Земли ($4M_З$).
4. Дано:
$m = 200$ г
$v = 5$ м/с
$R = 2$ м
$\alpha = 60°$
$g \approx 10$ м/с$^2$
$m = 200 \text{ г} = 0.2 \text{ кг}$
Найти:
$\text{N}$ - ?
Решение:
На шарик в указанной точке действуют две силы: сила тяжести $mg$, направленная вертикально вниз, и сила нормальной реакции опоры $\text{N}$, направленная перпендикулярно поверхности к центру кривизны.
Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая этих сил сообщает шарику центростремительное ускорение $a_c = \frac{v^2}{R}$, направленное к центру окружности (по радиусу).
$m\vec{a}_c = \vec{F_g} + \vec{N}$
Запишем уравнение в проекции на радиальную ось, направленную к центру окружности. Проекция силы реакции опоры $\text{N}$ на эту ось равна самой силе $\text{N}$. Проекция силы тяжести $mg$ на эту ось будет $mg \cos(\alpha)$, где $\alpha$ — угол между направлением силы тяжести (вертикалью) и направлением радиуса. По условию $\alpha=60°$. Эта проекция направлена от центра, поэтому ее знак отрицательный.
$N - mg \cos(\alpha) = ma_c$
Подставляем выражение для центростремительного ускорения:
$N - mg \cos(\alpha) = m \frac{v^2}{R}$
Выразим отсюда силу реакции опоры $\text{N}$:
$N = m \frac{v^2}{R} + mg \cos(\alpha) = m \left( \frac{v^2}{R} + g \cos(\alpha) \right)$
Подставим числовые значения:
$N = 0.2 \cdot \left( \frac{5^2}{2} + 10 \cdot \cos(60°) \right) = 0.2 \cdot \left( \frac{25}{2} + 10 \cdot 0.5 \right) = 0.2 \cdot (12.5 + 5) = 0.2 \cdot 17.5 = 3.5$ Н.
Ответ: 3.5 Н.
Другие задания:
Вариант 5*
стр. 32Вариант 1
стр. 32Вариант 2
стр. 32Вариант 3
стр. 33Вариант 4
стр. 33Вариант 5*
стр. 33Вариант 1
стр. 34Вариант 2
стр. 34Вариант 3
стр. 35Вариант 4
стр. 35Вариант 5*
стр. 36Вариант 1
стр. 36Вариант 2
стр. 36Вариант 3
стр. 37Вариант 4
стр. 37к содержанию
список заданийПомогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения Вариант 2 расположенного на странице 34 к самостоятельным и контрольным работам серии классический курс 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению Вариант 2 (с. 34), авторов: Ерюткин (Евгений Сергеевич), Ерюткина (Светлана Григорьевна), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.