Номер 336, страница 54 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Сила трения. Законы движения и взаимодействия тел - номер 336, страница 54.

336. Ученик провёл эксперимент по изучению силы трения скольжения, перемещая брусок с грузами равномерно по различным горизонтальным поверхностям с помощью динамометра (рис. 75).

Рис. 75

Результаты экспериментальных измерений массы бруска с грузами $m$, площади соприкосновения бруска и поверхности $S$ и приложенной силы $F$ представлены в таблице.

№ опыта, Поверхность, $m, \text{г}$

№ опыта, Поверхность, $m, \text{г}$, $S, \text{см}^2$, $F, \text{Н}$

1, Деревянная рейка, 300, 30, 1,2

2, Пластиковая рейка, 300, 30, 0,6

Окончание табл.

№ опыта, Поверхность, $m, \text{г}$, $S, \text{см}^2$, $F, \text{Н}$

3, Деревянная рейка, 150, 20, 0,6

4, Пластиковая рейка, 600, 20, 1,2

Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных, соответствующих результатам проведённых экспериментальных измерений. Укажите их номера.

1) При увеличении массы бруска с грузами сила трения скольжения увеличивается.

2) При одинаковой массе бруска сила трения скольжения между бруском и деревянной рейкой больше силы трения скольжения между бруском и пластиковой рейкой.

3) Сила трения скольжения зависит от площади соприкосновения бруска и поверхности.

4) Сила трения скольжения зависит от рода соприкасающихся поверхностей.

5) Сила трения скольжения не зависит от массы бруска с грузами.

Решение

Проанализируем каждое из предложенных утверждений, основываясь на результатах эксперимента, представленных в таблице.

1) При увеличении массы бруска с грузами сила трения скольжения увеличивается.

Для проверки этого утверждения сравним опыты, в которых меняется масса, а поверхность остаётся той же. Сравним опыты №3 и №1 (деревянная рейка): масса увеличилась со 150 г до 300 г (в 2 раза), при этом измеренная сила трения увеличилась с 0,6 Н до 1,2 Н (тоже в 2 раза). Сравним опыты №2 и №4 (пластиковая рейка): масса увеличилась с 300 г до 600 г (в 2 раза), и сила трения также увеличилась с 0,6 Н до 1,2 Н (в 2 раза). Таким образом, эксперимент показывает, что при увеличении массы бруска сила трения скольжения увеличивается. Утверждение верно.

2) При одинаковой массе бруска сила трения скольжения между бруском и деревянной рейкой больше силы трения скольжения между бруском и пластиковой рейкой.

Для проверки этого утверждения нужно найти опыты с одинаковой массой, но разными поверхностями. Сравним опыты №1 и №2. В обоих случаях масса бруска с грузами составляет 300 г. В опыте №1 (деревянная рейка) сила трения $F_1 = 1,2$ Н. В опыте №2 (пластиковая рейка) сила трения $F_2 = 0,6$ Н. Поскольку $1,2\text{ Н} > 0,6\text{ Н}$, сила трения о деревянную рейку больше, чем о пластиковую, при одинаковой массе. Утверждение верно.

3) Сила трения скольжения зависит от площади соприкосновения бруска и поверхности.

Чтобы сделать вывод о зависимости силы трения от площади соприкосновения, необходимо сравнить результаты опытов, в которых масса и материал поверхности одинаковы, а площадь соприкосновения разная. В таблице нет такой пары опытов, где изменялась бы только площадь. Следовательно, на основании данных этого эксперимента нельзя сделать вывод о зависимости (или независимости) силы трения от площади соприкосновения. Утверждение не подтверждается данными эксперимента.

4) Сила трения скольжения зависит от рода соприкасающихся поверхностей.

Сравним результаты опытов №1 и №2. Масса бруска (300 г) и площадь соприкосновения (30 см²) в этих опытах одинаковы, но поверхности разные (деревянная и пластиковая). При этом силы трения получились разными: 1,2 Н для дерева и 0,6 Н для пластика. Это означает, что сила трения скольжения зависит от рода (материала) соприкасающихся поверхностей. Утверждение верно.

5) Сила трения скольжения не зависит от массы бруска с грузами.

Данное утверждение противоречит выводу, сделанному при анализе утверждения №1. Эксперименты показывают прямую зависимость силы трения от массы. Следовательно, это утверждение неверно.

Итак, верными являются утверждения 1, 2 и 4. По условию задачи необходимо выбрать два правильных утверждения. Утверждения 1 и 4 отражают два разных вывода, которые можно сделать по результатам эксперимента: зависимость силы трения от массы и зависимость от рода поверхности. Утверждение 2 является частным случаем утверждения 4. Поэтому в качестве ответа наиболее правильно выбрать утверждения 1 и 4, как два независимых и общих вывода из проведённого исследования.

Ответ: 1, 4.