зад 1 Грузы на блоке
Определите ускорение, с которым движутся грузы (см. рисунок). Массы грузов \(m = 500\) г и \(M = 1\) кг. Трением в блоке, массой блока и нити можно пренебречь.
Варианты ответа: 1) \(10\) м/с\(^2\); 2) \(6.7\) м/с\(^2\); 3) \(5\) м/с\(^2\); 4) \(3.3\) м/с\(^2\); 5) правильного ответа здесь нет.
▶ПодсказкаСкрыть
Запишите второй закон Ньютона для каждого груза. Нить нерастяжима, поэтому ускорения грузов равны по модулю.
▶ОтветСкрыть
4) \(3.3\) м/с\(^2\).
зад 2 Работа при растяжении пружины
Для растяжения пружины на \(1\) см потребовалось совершить работу \(2\) Дж. Какую работу надо совершить, чтобы растянуть пружину еще на \(1\) см? Ответ приведите в джоулях, округлив целых.
▶ПодсказкаСкрыть
Работа при растяжении пружины равна \(kx^2/2\). Сравните энергию упругой деформации при удлинении \(1\) см и \(2\) см.
▶ОтветСкрыть
\(6\) Дж.
зад 3 Внутренняя энергия воздуха
После включения отопления воздух в комнате нагревается от температуры \(T_0\) до температуры \(T\). Как изменяется внутренняя энергия воздуха, содержащегося в комнате?
▶ПодсказкаСкрыть
Вспомните, от чего зависит внутренняя энергия идеального газа, и рассмотрите, какие процессы происходят с воздухом в комнате при нагревании.
▶ОтветСкрыть
Внутренняя энергия не изменится.
зад 4 Грузы на столе с трением
Два груза с массами \(m_1 = 1\) кг и \(m_2 = 2\) кг связаны легкой нитью, перекинутой через неподвижный блок (см. рисунок). Груз массы \(m_1\) отпускают без толчка. С каким ускорением \(a\) относительно стола движутся грузы, если коэффициент трения второго груза о стол равен \(\mu = 0.1\)? Какова сила \(T\) натяжения нити?
▶ПодсказкаСкрыть
Проверьте, сдвинется ли второй груз: сравните силу тяжести первого груза с максимальной силой трения второго. Затем запишите второй закон Ньютона для обоих грузов.
▶ОтветСкрыть
При \(m_1 \ge \mu m_2\): \(a=\dfrac{m_1-\mu m_2}{m_1+m_2}\,g\), \(T=\dfrac{m_1 m_2 g(1+\mu)}{m_1+m_2}\); при \(m_1<\mu m_2\): \(a=0\), \(T=m_1 g\).
Источник: Олимпиада школьников СПбГУ по физике, 2017/18, отборочный этап, 10 класс — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.