Թեք հարթության հարցերի օրինակ

9 թեք հարթության հարցերի օրինակներ

Ուսումնասիրեք Նյուտոնի օրենքների , նորմալ ուժի և շփման ուժի վերաբերյալ նյութը՝ այս հարցի քննարկումն ավելի լավ հասկանալու համար։

1. 5 կգ քաշով բլոկը բաց է թողնվում հարթ թեքված հարթության վրա, ինչպես ցույց է տրված նկարում։ (g = 10 մվ ⁻² և tg 37 ^o = 3/4): Բլոկի արագացումը կազմում է...

Ա. 4,5 մվ^{- 2}

Բ. 6,0 մվ ⁻²

C. 7,5 մվ ⁻²

Դ. 8,0 մվ ⁻²

E. 10,0 մվ ⁻²

Քննարկում

Հայտնի է, որ՝

մ = 5 կգ, գ = 10 մ/ ^վ²

w = մգ = (5)(10) = 50 Ն

ստորին կողմի երկարությունը = 4

ուղղահայաց կողմի երկարությունը = 3

Քանի որ ներքևի կողմը = 4, իսկ ուղղահայաց կողմը՝ 3, ապա հիպոթենուսը = 5 է։ Դուք կարող եք ապացուցել դա՝ օգտագործելով Պյութագորասի բանաձևը։

Հարց՝ բլոկի (ա) արագացումը։

Պատասխան՝

Խորանարդի շարժմանը նպաստող ուժը wx է _։ Թեք հարթությունը հարթ է, ուստի շփում չկա։

w_x = w մեղք θ = (w)(ուղղահայաց կողմ / հիպոթենուս)

w _x = (50)(3/5)

w _x = 30 Նյուտոն

Որքա՞ն է բլոկի արագացումը (a):

Σ F = ma

w _x = ma

30 = (5) ա

ա = 30 / 5

a = 6 մ/ ^վ²

Ճիշտ պատասխանը Բ-ն է։

2. Նայեք նկարին։ Սկզբում բլոկը հանգստի վիճակում է, ապա ձգվում է դեպի վերև՝ թեք հարթությանը զուգահեռ F ուժով։ Բլոկի զանգվածը 8 կգ է, շփման գործակիցը µs ₌ 0,5 է, իսկ θ = 45 ^o ։ Որպեսզի բլոկը ճիշտ վերև շարժվի, F ուժը պետք է լինի…։

Ա. 40 Հյուսիս

Բ. 60 Հյուսիս

C. 60√2 Հյուսիս

Դ. 80 Հյուսիս

Արևելք 80√2 Հյուսիս

Քննարկում

Հայտնի է, որ.

Ստատիկ շփման գործակից (µs ₎ = 0,5

Անկյուն (θ) = 45 ^o

Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/ ^վ²

Բլոկի զանգվածը (մ) = 8 կիլոգրամ

Բլոկի քաշը (w) = մգ = (8 կգ)(10 մ/վ² ⁾ = 80 կգ մ/վ² ⁼ 80 Նյուտոն

Հարց ՝ F ուժի մեծությունը, որի պատճառով բլոկը կշարժվի վերև։

Պատասխան ՝

Բլոկը կշարժվի վերև _, եթե F ≥ wx + fs _։

Ձգողականության բաղադրիչը զուգահեռ է թեք հարթությանը :

w _x = w sin θ = (80) (sin 45) = (80) (0,5√2) = 40√2

Ձգողականության բաղադրիչը թեք հարթությանը ուղղահայաց :

w _y = w cos θ = (80) (cos 45) = (80) (0,5√2) = 40√2

Նորմալ ուժ :

N = w _y = 40√2

Ստատիկ շփման ուժ :

f _s = µs _N = (0,5)(40√2) = 20√2

F ուժի մեծությունը, որի պատճառով բլոկը կշարժվի վերև :

F ≥ w _x + f _s

Ֆ ≥ 40√2 + 20√2

Ֆ ≥ 60√2 Նյուտոն

Ճիշտ պատասխանը C-ն է։

3. 8 կգ զանգվածով բլոկը տեղադրված է կոպիտ թեք հարթության վրա, ինչպես ցույց է տրված հետևյալ նկարում: Բլոկի ներքև սահելը կանխելու համար անհրաժեշտ նվազագույն արտաքին ուժը… է (sin 37 ^o = 0,6, cos 37 ^o = 0,8, g = 10 մվ ^-2 , µ _k = 0,1):

Ա. 6,4 Հյուսիս

Բ. 4,6 Հյուսիս

C. 48,5 հյուսիս

Դ. 54,4 Հյուսիս

Արևելք 68,8 Հյուսիս

Քննարկում

Հայտնի է, որ.

Բլոկի զանգվածը (մ) = 8 կգ

Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/ ^վ²

Բլոկի քաշը (w) = մգ = (8)(10) = 80 Նյուտոն

Մինուս 37 ^o = 0,6

Cos 37 ^o = 0,8

Կինետիկ շփման գործակից (µ _k ) = 0,1

N = w _y = w cos 37 ^o = (80)(0,8) = 64 Նյուտոն

Հարց ՝ Խորանարդիկը պահելու համար անհրաժեշտ նվազագույն արտաքին ուժը (F), որպեսզի այն չսահի ներքև։

Ջավաբ :

Բլոկը չի սահում ներքև, եթե F = w _x

Ձգողականության բաղադրիչը զուգահեռ է թեք հարթությանը :

w _x = w sin θ = (80) (sin 37) = (80) (0,6) = 48

f _k = μ _k N = (0,1)(64) = 6,4

Նվազագույն ուժը՝ F, որպեսզի բլոկը չսահի ներքև :

F + f _k – w _x = 0

F = w _x – f _k = 48 – 6,4 = 41,6 Նյուտոն

4. 5,0 կգ զանգվածով մարմինը պարանով քաշվում է կոպիտ թեք հարթությամբ վերև՝ 71 Ն ուժով (g = 10 մ/վրկ ^-2 , sin 37o ⁼ 0,6, cos ^37o = 0,8): Եթե մարմնի և հարթության միջև շփման գործակիցը 0,4 է, ապա մարմնի կողմից զգացվող արագացումը կազմում է…

Ա. 0,5 մվ^-2

Բ. 2 մվ ^-2

C. 2,5 մվ ^-2

Դ. 3 մվ ^-2

E. 5 մվ ^-2

Քննարկում

Հայտնի է, որ.

Մարմնի զանգվածը (մ) = 5 կգ

4. 2012/2013 SMA ֆիզիկայի ազգային քննության հարցեր SA 67 թիվ 5

5,0 կգ քաշով մարմինը պարանով քաշվում է կոպիտ թեք հարթությամբ վերև՝ 71 Ն ուժով (g = 10 մ/վրկ ^-2 , sin 37o ⁼ 0,6, cos ^37o = 0,8): Եթե մարմնի և հարթության միջև շփման գործակիցը 0,4 է, ապա մարմնի կողմից զգացվող արագացումը կազմում է…

Ա. 0,5 մվ ^-2

Բ. 2 մվ ^-2

C. 2,5 մվ ^-2

Դ. 3 մվ ^-2

E. 5 մվ ^-2

Քննարկում

Հայտնի է, որ.

Մարմնի զանգվածը (մ) = 5 կգ

Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/ ^վ²

Մարմնի քաշը (w) = մգ = (5)(10) = 50 Նյուտոն

Ուժ F = 71 Նյուտոն

Մինուս 37 ^o = 0,6

Cos 37 ^o = 0,8

Շփման գործակից = 0,4

Հարց ՝ Մարմնի արագացում (ա)

Պատասխան ՝

Արդյունքում ուժ

Նախ հաշվարկեք մարմնի վրա ազդող արդյունքում առաջացող ուժը։

Թեք հարթությանը զուգահեռ ձգողականության բաղադրիչը ՝

w _x = w sin θ = (50) (sin 37) = (50) (0,6) = 30

Թեք հարթությանը ուղղահայաց ձգողականության բաղադրիչը ՝

w _y = w cos θ = (50) (cos 37) = (50) (0,8) = 40

Սովորական ոճ.

N = w _y = 40

Կինետիկ շփման ուժ ՝

f _k = µ _k N = (0,4)(40) = 16

Թեք հարթության վրա ազդող արդյունարար ուժը՝

∑ F = F – w _x – f _k = 71 – 30 – 16 = 25 Նյուտոն

Օբյեկտի արագացում

Մարմնի արագացումը հաշվարկվում է Նյուտոնի երկրորդ օրենքի բանաձևով.

a = ∑F / մ = 25 / 5 = 5 մ/ ^վ²

Ճիշտ պատասխանը Ե-ն է։

5.
Նայեք նկարին։ Սկզբում բլոկը հանգստի վիճակում է, ապա ձգվում է դեպի վերև թեք հարթությանը զուգահեռ F ուժով։ Բլոկի զանգվածը 8 կգ է, շփման գործակիցը՝ µ։_s = 0,5 և θ = 45^oՈրպեսզի բլոկը շարժվի վերև, F ուժը պետք է լինի…։

Ա. 40 Հյուսիս
Բ. 60 Հյուսիս
C. 60√2 Հյուսիս
Դ. 80 Հյուսիս
Արևելք 80√2 Հյուսիս

Քննարկում
Հայտնի է :
Գործակից ստատիկ շփում (մ_s) = 0,5
Անկյուն (θ) = 45^o
Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/վ²
Բլոկի զանգվածը (մ) = 8 կիլոգրամ
Բլոկի քաշը (w) = մգ = (8 կգ)(10 մ/վրկ²) = 80 կգ մ/վ² = 80 Նյուտոն
Հարցրեց F ուժի մեծությունը, որի պատճառով բլոկը կշարժվի վերև։
Ջավաբ :

Աջ բլոկը կշարժվի վերև, եթե F ≥ w_x + f_s.
Ձգողականության բաղադրիչը զուգահեռ է թեք հարթությանը :
w_x = w sin θ = (80)( մեղք 45) = (80)(0,5√2) = 40√2
Ձգողականության բաղադրիչը թեք հարթությանը ուղղահայաց :
w_y = w cos θ = (80) (cos 45) = (80) (0,5√2) = 40√2
Նորմալ ուժ :
N = w_y = 40√2
Ստատիկ շփման ուժ :
f_s = µ_s N = (0,5)(40√2) = 20√2
F ուժի մեծությունը, որի պատճառով բլոկը կշարժվի վերև :
F ≥ w_x + f_s
F ≥ 40√2 + 20-2
F ≥ 60√2 Նյուտոն
Ճիշտ պատասխանը C-ն է։

6.
8 կգ զանգվածով բլոկը տեղադրված է կոպիտ թեքված հարթության վրա, ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում։ Բլոկի ներքև սահելը կանխելու համար անհրաժեշտ նվազագույն արտաքին ուժը… (sin 37) է։^o = 0,6, cos 37^o = 0,8, g = 10 մվ^-2, μ_k = 0,1)

Ա. 6,4 Հյուսիս
Բ. 4,6 Հյուսիս
C. 48,5 հյուսիս
Դ. 54,4 Հյուսիս
Արևելք 68,8 Հյուսիս

Քննարկում
Հայտնի է :
Բլոկի զանգվածը (մ) = 8 կգ
Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/վ²
Բլոկի քաշը (w) = մգ = (8)(10) = 80 Նյուտոն
Մեղք 37^o = 0,6
Cos 37^o = 0,8
Կինետիկ շփման գործակից (µ_k) = 0,1
Հարցրեց Բլոկը պահող նվազագույն արտաքին ուժը (F) այնպես, որ այն չսահի ներքև։
Ջավաբ :
Բլոկը չի սահում ներքև, եթե Ֆ = վ_x
Ձգողականության բաղադրիչը զուգահեռ է թեք հարթությանը :
w_x = w sin θ = (80) (մեղք 37) = (80) (0,6) = 48
f_k = µ_k N = (0,1)(64) = 6,4
Նվազագույն ուժը՝ F, որպեսզի բլոկը չսահի ներքև :
Ֆ + ֆ_k - w_x = 0
Ֆ = վ_x - զ_k = 48 – 6,4 = 41,6 Նյուտոն

7.
5,0 կգ զանգվածով մարմինը պարանով քաշվում է կոպիտ թեք հարթությամբ վերև՝ 71 Ն ուժով (g = 10 մ/վ):^-2, մեղք 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8)։ Եթե մարմնի և հարթության միջև շփման գործակիցը 0,4 է, ապա մարմնի կողմից զգացվող արագացումը կազմում է…
Ա. 0,5 մվ^-2
Բ. 2 մվ^-2
Գ. 2,5 մվ^-2
Դ. 3 մվ^-2
E. 5 մվ^-2
Քննարկում
Հայտնի է :
Մարմնի զանգվածը (մ) = 5 կգ
Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/վ²
Մարմնի քաշը (w) = մգ = (5)(10) = 50 Նյուտոն
Ուժ F = 71 Նյուտոն
Մեղք 37^o = 0,6
Cos 37^o = 0,8
Շփման գործակից = 0,4
Հարցրեց Մարմնի արագացում (ա)
Ջավաբ :
Արդյունքում ուժ
Նախ հաշվարկեք մարմնի վրա ազդող արդյունքում առաջացող ուժը։
Ձգողականության բաղադրիչը զուգահեռ է թեք հարթությանը :
w_x = w sin θ = (50) (մեղք 37) = (50) (0,6) = 30
Ձգողականության բաղադրիչը թեք հարթությանը ուղղահայաց :
w_y = w cos θ = (50) (cos 37) = (50) (0,8) = 40
Նորմալ ուժ :
N = w_y = 40
Կինետիկ շփման ուժ :
f_k = µ_k N = (0,4)(40) = 16
Թեք հարթության վրա ազդող արդյունարար ուժը՝
∑F = F – w_x - զ_k = 71 – 30 – 16 = 25 Նյուտոն
Օբյեկտի արագացում
Մարմնի արագացումը հաշվարկվում է Նյուտոնի երկրորդ օրենքի բանաձևով.
a = ∑F / մ = 25 / 5 = 5 մ/վրկ²
Ճիշտ պատասխանը Ե-ն է։

8. Նայեք նկարին։ Սկզբում բլոկը հանգստի վիճակում է, ապա ձգվում է դեպի վերև՝ թեք հարթությանը զուգահեռ F ուժով։ Բլոկի զանգվածը 2 կգ է, ստատիկ շփման գործակիցը՝ 0,3, իսկ անկյունը՝ 45 ^° ։ Որպեսզի բլոկը ճիշտ վերև շարժվի, F ուժը պետք է լինի… g = 10 մ/վ² ^։

Քննարկում
Հայտնի է, որ՝
մ = 2 կգ, գ = 10 մ/վրկ², = 45^o, μ_s = 0,3
Հարց՝ Որպեսզի բլոկը շարժվի ճիշտ վերև, որքա՞ն մեծ է F ուժը։
Պատասխան՝

Տեղեկատվություն՝ F = ձգման ուժ, w = ձգողականության ուժ, w_x = բլոկի քաշի բաղադրիչը թեք հարթության մակերեսին զուգահեռ, w_y = բլոկի քաշի բաղադրիչը թեք հարթության մակերեսին ուղղահայաց, N = նորմալ ուժ, f_s = ստատիկ շփման ուժ։

Հարցում ստատիկ շփման գործակիցը հայտնի է, սա նշանակում է, որ թեք հարթության մակերեսը կոպիտ է, ուստի գոյություն ունի շփման ուժ, որը կասեցնում է բլոկի շարժումը։
Որպեսզի բլոկը շարժվի դեպի վեր, F ուժը պետք է հավասար լինի w-ին։_x + զ_sՄարմինը շարժվում է վերև, երբ F-ը մեծ է w-ից։_x + զ_s.

w = մգ = (2)(10) = 20 Նյուտոն
w_x = w sin 45^o = (20)(½ √2) = 10√2 Նյուտոն
w_y = w cos 45^o = (20)(½√2) = 10√2 Նյուտոն
N = w_y = 10√2
f_s = μ_s N = (0,3)(10√2) = 3√2 Նյուտոն

Որպեսզի բլոկը շարժվի վերև, ապա՝
Ֆ = վ_x + զ_s = 10√2 + 3√2= 13√2 Նյուտոն
Ճիշտ պատասխանը C-ն է։

9. 2 կգ զանգվածով մարմին տեղադրված է թեք հարթության վրա, ինչպես ցույց է տրված ստորև բերված նկարում: Եթե բլոկի և թեք հարթության միջև ստատիկ շփման գործակիցը 0,2√3 է և g = 10 մվրկ ^–2 , ապա մարմնի շարժման արդյունքում առաջացող ուժը…

Քննարկում
Հայտնի է, որ՝
մ = 2 կգ, գ = 10 մ/վրկ², = 30^o, μ_s = 0,2√3
Հարց՝ Ի՞նչ արդյունակ ուժ է շարժում մարմինը։

Պատասխան՝

Շփումը միշտ խոչընդոտում է մարմնի շարժմանը, հետևաբար շփման ուժի ուղղությունը պատկերվում է որպես մարմնի շարժման ուղղության հակառակ։ Ենթադրվում է, որ մարմինը շարժվում է դեպի ներքև, ուստի շփման ուժը պատկերվում է դեպի վերև։ Ենթադրվում է, որ մարմինը շարժվում է դեպի ներքև, քանի որ այն վերև քաշող ուժ չկա։
w = մգ = (2)(10) = 20 Նյուտոն
w_x = w sin 30^o = (20)(½) = 10 Նյուտոն
w_y = w cos 30^o = (20)( ½ √3) = 10√3 Նյուտոն
N = w_y = 10√3 Նյուտոն
f_s = μ_s N = (0,2√3)(10√3) = (2)(3) = 6 Նյուտոն
Արդյունքում առաջացող ուժը, որը շարժում է մարմինը, հավասար է.
Ֆ = վ_x - զ_s = 10 – 6 = 4 Նյուտոն
w_x մեծ է f-ից_s ուստի առարկան շարժվում է ներքև՝ w-ի ուղղությամբ_x.
Ճիշտ պատասխանը Ա-ն է։

Հարցի աղբյուրը՝

Ֆիզիկայի ազգային քննության հարցեր ավագ դպրոցի/մասնագիտական ​​ավագ դպրոցի համար