Главная >> Физика 10 класс. Мякишев

Глава 3. Силы в механике

§ 37. Примеры решения задач по теме «Силы трения»(окончание)

Согласно второму закону Ньютона запишем:

m₁₁ = m₁ + ₁,                     (1)
m₂₂ = m₂ + ₂ + _тp + .                     (2)

Рассматриваем движение тел относительно одного тела отсчёта, например относительно наклонной плоскости. Модули ускорений брусков равны вследствие условия нерастяжимости нити: а₁ = а₂ = а.

Для записи уравнений в проекциях на оси надо знать направления сил. Сила трения направлена в сторону, противоположную относительной скорости бруска. Сила трения может быть направлена и вверх, и вниз вдоль наклонной плоскости.

Рассчитаем, в какую сторону происходит движение брусков. Движение бруска 2 влево обеспечивает проекция силы тяжести на ось X, равная m₂g sinα = 15 Н, а вправо — сила тяжести, действующая на брусок 1, равная 10Н. Следовательно, брусок 2 движется вниз и сила трения направлена вверх.

В проекции на ось Y₁ уравнение (1) запишем в виде

m₁a = -m₁g + Т₁.                     (3)

В проекциях на оси X и Y уравнение (2) запишем в виде

m₂а = m₂g sinα - F_тр - F₂                     (4)
0 = N - m₂g cosα.                     (5)

Сила трения F_тр = μN = μm₂g cosα.

Силы натяжения, действующие на бруски, равны в силу невесомости блока и нити: Т₁ = Т₂ = Т.

Уравнения (3) и (4) перепишем в виде

Сложив левые и правые части этих уравнений, получим (m₁ + m₂)а = -m₁g + m₂g sinα - μm₂ cosα.

Окончательно для определения ускорения имеем выражение

Задачи для самостоятельного решения

1. При быстром торможении автомобиль начал двигаться по горизонтальной дороге юзом (заторможенные колёса не вращаются, а скользят по дороге). С каким ускорением при этом движется автомобиль и через сколько времени от начала торможения автомобиль остановится, если его начальная скорость υ₀ = 20 м/с, а коэффициент трения колёс о дорогу μ = 0,8?

2. Груз массой 97 кг перемещают равномерно по горизонтальной поверхности с помощью верёвки, образующей угол 30° с горизонтом. Определите силу натяжения верёвки, если коэффициент трения равен 0,2.

Образцы заданий ЕГЭ

С 1. К покоящемуся на шероховатой горизонтальной поверхности телу приложена нарастающая с течением времени сила тяги F = bt, где b — постоянная величина. На рисунке представлен график зависимости ускорения тела от времени действия силы. Определите коэффициент трения скольжения.

C 2. По горизонтальной дороге мальчик тянет сани массой 30 кг за верёвку, направленную под углом 60° к плоскости дороги, с силой 100 Н. Коэффициент трения 0,12. Определите ускорение саней. Чему равен путь, пройденный санями за 5 с, если в начальный момент времени их скорость была равна нулю?

С З. Шайба, брошенная вдоль наклонной плоскости, скользит по ней, двигаясь вверх, а затем движется вниз. График зависимости модуля скорости шайбы от времени приведён на рисунке. Определите угол наклона плоскости к горизонту.

Повторите материал главы 3 по следующему плану

1. Выпишите основные понятия и физические величины и дайте им определение.

2. Сформулируйте законы и запишите основные формулы.

3. Укажите единицы физических величин и их выражение через основные единицы СИ.

4. Опишите основные опыты, подтверждающие справедливость законов.

«Силы в механике» 1. Оптимальные условия запуска космических кораблей, изучающих планеты Солнечной системы. 2. Опасность столкновения планет и их спутников с астероидами, кометами. 3. От рессоры до современных амортизаторов. 4. Зависимость силы сопротивления от формы тела. Спортивные модели автомобилей. 5. Трение полезное и трение вредное. «Исследование зависимости упругости пружин от их длины и толщины проволоки, из которой они изготовлены» «Определение коэффициентов трения покоя и скольжения для различных поверхностей»

<<< К началу