ФИПИ · ЕГЭ · Физика · Задание 22

Задание 22. Расчётная задача: механика

77 заданий открытого банка ФИПИ с развёрнутым ответом: напишите ответ на бумаге, при затруднении — подсказка; потом сверьтесь с образцом ответа и критериями эксперта и отметьте, получилось ли.

Родителю: как помочь с темой «Задание 22. Расчётная задача: механика»

В теме 17 подтем: Второй закон Ньютона: для материальной точки в ИСО, Гармонические колебания материальной точки, Динамика, Закон Паскаля, Закон изменения и сохранения импульса, Законы сохранения в механике, Импульс материальной точки, Инерциальные системы отсчёта и ещё 9.

Попросите ребёнка открыть теорию и за 2–3 минуты своими словами рассказать вам главное.
Затем 10 заданий во вкладке «Практика»: смотрите не на скорость, а на точность — и на то, где понадобилась подсказка.
Ошибки не решайте за него: разберите пошаговое решение вместе и вернитесь к ним через день-два.

Кабинет родителя: что проходят, проверочные, результат ребёнка по ссылке →

Решено

Правильно

Точность

Задания открытого банка ФИПИ «Задание 22. Расчётная задача: механика» (физика). Развёрнутый ответ: на экзамене его проверяет эксперт по критериям.

Неофициальная копия. Условия заданий — из открытого банка заданий ФИПИ (fipi.ru); номер у каждого задания открывает его в банке ФИПИ. Ответы, подсказки, разборы и рисунки подготовлены reknow.ru. Нашли ошибку — нажмите «Сообщить об ошибке» у задания.

Серия: 0

Примеры заданий

Это несколько заданий из тренажёра, остальные — в тренажёре в начале страницы.

ФИПИ № 582E9A ↗

Небольшая шайба массой $m = 10$ г, начав движение из нижней точки закреплённого вертикального гладкого кольца радиусом $R = 0,14$ м, скользит по его внутренней поверхности. На высоте $h = 0,18 м$ она отрывается от кольца и свободно падает. Какую кинетическую энергию имела шайба в начале движения? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на шайбу в точке А.

Показать ответ

Ответ: E ≈ 0,02 Дж
Решение.

Условие отрыва:

N = 0

m g \cos φ = \frac{m v^{2}}{R}

; закон сохранения энергии

E_{0} = m g h + \frac{m v^{2}}{2}

Дано: $m = 0,01$ кг, $R = 0,14$ м, $h = 0,18$ м. Найти $E_{0}$ .
1) Рисунок. В точке A на шайбу действует только сила тяжести $m \vec{g}$ (сила реакции в момент отрыва равна нулю).
2) Точка A выше центра на $h - R = 0,04$ м; угол φ между радиусом OA и вертикалью: $\cos φ = \frac{h - R}{R}$ .
$m g \frac{h - R}{R}$ $= \frac{m v^{2}}{R}$ $\Rightarrow v^{2}$ $= g (h$ $- R)$ $= 0,4$ м²/с²
3) Кольцо гладкое — механическая энергия сохраняется:
$E_{0}$ $= m g h$ $+ \frac{m v^{2}}{2}$ $= 0,01$ $\cdot 10$ $\cdot 0,18$ $+ 0,01$ $\cdot 0,2$ $= 0,02$ Дж
Что проверяет эксперт: рисунок (только mg в точке A), условие отрыва N = 0, второй закон Ньютона, закон сохранения энергии, ответ.
Ответ: $E_{0} = 0,02$ Дж.

Считать, что в точке отрыва скорость равна нулю: шайба ещё движется, а отрывается потому, что сила реакции стала нулевой.

Задание 22. Расчётная задача: механика

О теме

Примеры заданий