На доске массой 4 кг лежащий на горизонтальном полу находится брусок массой 1 кг
На горизонтальной плоскости находится брусок массой 1 кг. Если к бруску прикладывают горизонтальную силу F = 10 Н, как показано на рисунке а, то он движется по плоскости с ускорением. Коэффициент трения между поверхностью бруска и плоскостью равен 0,5.
Определите, как изменятся следующие физические величины, если, не изменяя модуля силы, изменить её направление так, как показано на рисунке б: вес бруска; модуль действующей на брусок силы трения; работа силы F при перемещении бруска на расстояние 10 м.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
A) вес бруска
1) увеличивается
Б) модуль действующей на брусок силы трения
2) уменьшается
B) работа силы F при перемещении бруска на расстояние 10 м
3) не изменяется
А) Вес бруска по модулю равен силе реакции опоры. Когда приложенная сила горизонтальна, то сила реакции скопенсирована силой тяжести, действующей на брусок. Когда приложенная сила направлена под углом вверх, то появляется вертикальная составляющая этой силы Fy = Fsinα, которая уменьшает силу реакции. Следовательно, вес бруска уменьшается.
Б) Модуль действующей на брусок силы трения линейно зависит от силы реакции опоры. Из пункта А) известно, что сила реакции уменьшается, следовательно, модуль действующей на брусок силы трения также уменьшается.
В) Работа силы равна произведению модуля этой силы на модуль перемещения тела и на косинус угла между направлениями силы и перемещения. Модули силы и перемещения не изменились, поэтому сравним косинусы:
в первом случае cosα = 1, во втором — cosα Ответ: 222
На доске массой 4 кг лежащий на горизонтальном полу находится брусок массой 1 кг
1. На всю систему «пуля + брусок + доска» по горизонтали не действуют внешние силы, поэтому справедлив закон сохранения проекции импульса по этому направлению: где V — скорость движения системы после остановки бруска. Таким образом,
2. В начальном состоянии механическая энергия системы равна кинетической энергии пули а в конечном — кинетической энергии системы
3. По закону изменения механической энергии разность этих кинетических энергий выделяется в виде теплоты:
Ответ:
Критерии оценивания выполнения задания
Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допуcкается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины
3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка
2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
где V — скорость движения системы после остановки бруска. Таким образом,
а в конечном — кинетической энергии системы 
