Сложная
Механика
Источник:
Московская олимпиада школьников по физике, Заключительный этап, 2022, 9 класс

Клин и стержень

Верхняя грань клина массой составляет угол с горизонтом. Клин снабжён лёгкими колесиками и стоит на горизонтальной поверхности (см. рисунок). Стержень массой , расположенный вертикально, может двигаться только вверх-вниз вдоль вертикальных направляющих, не испытывая трения. Между стержнем и клином имеется трение, характеризующееся неизвестным коэффициентом . Если на клин действуют горизонтальной силой (как показано на рисунке), то клин и стержень движутся так, что касаются друг друга; ускорение клина сонаправлено силе и равно . Ускорение свободного падения считайте равным .

Рисунок к задаче

А) Найдите коэффициент трения .

Б) Какую горизонтальную силу нужно прикладывать к клину, чтобы он двигался с ускорением в противоположную сторону?

Войдите, чтобы проверять ответы
Ответ

Ответ. А) ; Б) .

1

Верные ответы на вопросы задачи оцениваются полным баллом при любом способе решения, даже если отсутствуют пояснения, комментирующие эти ответы.

9
2

Если верный ответ на вопрос части А не получен вследствие вычислительных ошибок, при том, что с физической точки зрения всё сделано верно (записаны законы Ньютона), такой ответ даёт оценку балла.

2.5
3

Если в части Б получен неверный ответ, только вследствие неверного определения коэффициента трения в части А, то оценка за такой ответ не снижается и составляет баллов.

5
4

Если неверный ответ на вопрос части Б является следствием вычислительных ошибок, при том, что с физической точки зрения всё сделано правильно, то такой ответ даёт оценку балла.

3.5
5

Указывается, что ускорения клина и стержня равны по абсолютной величине.

1
6

Верно определяются направления сил трения и реакции, действующих на клин и стержень в части А.

1
7

Верно определяются направления сил трения и реакции, действующих на клин и стержень в части Б.

1
8

Записаны уравнения второго закона Ньютона для клина и стержня в части А (в любой форме).

0.5
9

Записаны уравнения второго закона Ньютона для клина и стержня в части Б (в любой форме).

0.5
Максимум: 9

Похожие задачи

И покой, и скольжение

Изучая силу трения в рамках школьного курса физики, обычно говорят о том, что максимальное значение силы трения покоя равно силе трения скольжения. На самом деле, для того, чтобы вывести тело из состояния покоя, необходимо приложить силу несколько большую силы трения скольжения. Поэтому имеет смысл
Сложная
Механика

Построение

Обруч скользит по гладкой горизонтальной поверхности так, что плоскость обруча остаётся горизонтальной. Скорость оси обруча и частота его обращения вокруг этой оси, равная одному обороту в секунду, со временем не меняются. В некоторой точке обруча закреплена лампочка, ярко вспыхивающая через р
Сложная
Механика

Стержень на плоскости

Однородный стержень массой m движется по плоскости так, что в некоторый момент времени абсолютные значения ускорений концов A и B стержня оказываются равны aA=2a0 и aB=a0, при этом ускорения направлены вдоль параллельных прямых, а векторы скоростей ко
Сложная
Механика

Нецентральный удар

(7 баллов) Черников Ю.А. Две одинаковые шайбы массой m, связанные нерастяжимой лёгкой нитью, движутся по горизонтальной гладкой поверхности со скоростью v, как показано на рисунке, представленном ниже. Нить не провисает, но и не натянута. В процессе движения нить налетает на гвоздь. Длины отрезков н
Сложная
Механика