Pasvirusios plokštumos klausimų pavyzdys

9 pasvirusiosios plokštumos klausimų pavyzdžiai

Norėdami geriau suprasti šio klausimo aptarimą, išstudijuokite medžiagą apie Niutono dėsnius , normaliąją jėgą ir trinties jėgą .

1. 5 kg blokas paleidžiamas ant lygios pasvirusios plokštumos, kaip parodyta paveikslėlyje! (g = 10 ms ⁻² ir tg 37 ⁰ = 3/4). Bloko pagreitis yra...

A. 4,5 ms^-2

B. 6,0 ms ⁻²

C. 7,5 ms ⁻²

D. 8,0 ms ⁻²

E. 10,0 ms ⁻²

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

m = 5 kg, g = 10 m/ ^s²

w = mg = (5)(10) = 50 N

apatinės pusės ilgis = 4

vertikalios kraštinės ilgis = 3

Kadangi apatinė kraštinė = 4, o vertikali = 3, tai hipotenuzė = 5. Tai galite įrodyti naudodami Pitagoro formulę.

Klausimas: bloko pagreitis (a)?

Jawab :

Jėga, dėl kurios juda blokas, yra w _x . Pasvirusi plokštuma yra lygi, todėl nėra trinties.

w_x = w sin θ = (w)(vertikali kraštinė / hipotenuzė)

w _x = (50)(3/5)

w _x = 30 niutonų

Koks yra bloko pagreitis (a)?

Σ F = ma

w _x = ma

30 = (5) a

a = 30/5

a = 6 m/ ^s²

Teisingas atsakymas yra B.

2. Pažvelkite į paveikslėlį! Iš pradžių blokas nejuda, tada tempiamas aukštyn jėga F, lygiagrečiai pasvirusiai plokštumai. Bloko masė yra 8 kg, trinties koeficientas µ _s = 0,5, o θ = 45 ^. Kad blokas judėtų tiksliai aukštyn, jėga F turi būti….

A. 40 N

B. 60 N.

C. 60√2 N

D. 80 N.

E. 80√2 N

Pembahasanas

Yra žinoma, kad :

Statinis trinties koeficientas (µs ₎ = 0,5

Kampas (θ) = 45 ^°

Gravitacijos pagreitis (g) = 10 m/ ^s²

Bloko masė (m) = 8 kilogramai

Bloko svoris (w) = mg = (8 kg)(10 m/s² ⁾ = 80 kg m/s² ⁼ 80 niutonų

Klausimas : Kokio dydžio jėga F reikalinga, kad blokas judėtų aukštyn?

Atsakymas :

Blokas judės aukštyn _, jei F ≥ wx + fs_.

Sunkio komponentė, lygiagreti pasvirusiai plokštumai :

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

Sunkio komponentas, statmenas pasvirusiai plokštumai :

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

Normali jėga :

N = w _y = 40√2

Statinė trinties jėga :

f _s = µ _s N = (0,5) (40√2) = 20√2

Jėgos F dydis, kad blokas judėtų aukštyn :

F ≥ wx + fs_​​

F ≥ 40√2 + 20√2

F ≥ 60√2 Niutonas

Teisingas atsakymas yra C.

3. 8 kg masės blokas padėtas ant grubiai pasvirusios plokštumos, kaip parodyta paveikslėlyje. Minimali išorinė jėga, reikalinga blokui nuslysti žemyn, yra… (sin 37 ^° = 0,6, cos 37 ^° = 0,8, g = 10 ms ^-2 , µk ₌ 0,1)

A. 6,4 N

B. 4,6 N.

C. 48,5 N.

D. 54,4 N.

E. 68,8 N

Pembahasanas

Yra žinoma, kad :

Bloko masė (m) = 8 kg

Gravitacijos pagreitis (g) = 10 m/ ^s²

Bloko svoris (w) = mg = (8)(10) = 80 niutonų

Nuod 37 ^° = 0,6

Cos 37 ⁰ = 0,8

Kinetinės trinties koeficientas (µk ₎ = 0,1

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

Klausimas : Minimali išorinė jėga (F), reikalinga blokui paremti, kad jis neslystų žemyn.

Jawab :

Blokelis neslysta žemyn, jei F = w _x

Sunkio komponentė, lygiagreti pasvirusiai plokštumai :

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

f _k = µ _k N = (0,1) (64) = 6,4

Minimali jėga F, kad blokas neslystų žemyn :

F + _fk – wx ₌ 0

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

4. 5,0 kg masės objektas virve tempiamas grubiai pasvirusia plokštuma 71 N jėga (g = 10 m s ^-2 , sin 37 ⁰ = 0,6, cos 37 ⁰ = 0,8). Jei trinties koeficientas tarp objekto ir plokštumos yra 0,4, tai objekto patiriamas pagreitis yra…

A. 0,5 ms^-2

B. 2 ms ^-2

C. 2,5 ms ^-2

D. 3 ms ^-2

E. 5 ms ^-2

Pembahasanas

Yra žinoma, kad :

Objekto masė (m) = 5 kg

4. 2012/2013 mokslo metų SMA fizikos nacionalinio egzamino klausimai SA 67 Nr. 5

5,0 kg sveriantis objektas virve tempiamas grubia pasvirusia plokštuma 71 N jėga (g = 10 m s ^-2 , sin 37 ⁰ = 0,6, cos 37 ⁰ = 0,8). Jei trinties koeficientas tarp objekto ir plokštumos yra 0,4, tai objekto patiriamas pagreitis yra…

A. 0,5 ms ^-2

B. 2 ms ^-2

C. 2,5 ms ^-2

D. 3 ms ^-2

E. 5 ms ^-2

Pembahasanas

Yra žinoma, kad :

Objekto masė (m) = 5 kg

Gravitacijos pagreitis (g) = 10 m/ ^s²

Objekto svoris (w) = mg = (5)(10) = 50 niutonų

Jėga F = 71 niutonas

Nuod 37 ^° = 0,6

Cos 37 ⁰ = 0,8

Trinties koeficientas = 0,4

Klausimas : objekto (a) pagreitis

Atsakymas :

Atstojamoji jėga

Pirmiausia apskaičiuokite objektą veikiančią atstojamąją jėgą.

Sunkio komponentė, lygiagreti pasvirusiai plokštumai :

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

Sunkio komponentė, statmena pasvirusiai plokštumai :

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

Įprastas stilius :

N = w _y = 40

Kinetinė trinties jėga :

fk ₌ µkN = ( _0,4 )(40) = 16

Atstojamoji jėga, veikianti pasvirusiąją plokštumą:

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

Objekto pagreitis

Objekto pagreitis apskaičiuojamas pagal antrojo Niutono dėsnio formulę:

a = ∑F / m = 25 / 5 = 5 m/ ^s²

Teisingas atsakymas yra E.

5.
Pažvelkite į paveikslėlį! Iš pradžių blokas nejuda, tada tempiamas aukštyn jėga F, lygiagrečia pasvirusiai plokštumai. Bloko masė yra 8 kg, trinties koeficientas yra µ._s = 0,5 ir θ = 45^oKad blokas judėtų aukštyn, jėga F turi būti…

A. 40 N
B. 60 N.
C. 60√2 N
D. 80 N.
E. 80√2 N

Pembahasanas
Yra žinoma :
Koeficientas statinė trintis (µ_s) = 0,5
Kampas (θ) = 45^o
Gravitacijos pagreitis (g) = 10 m/s²
Bloko masė (m) = 8 kilogramai
Bloko svoris (w) = mg = (8 kg)(10 m/s²) = 80 kg m/s² = 80 niutonų
Paklausta Jėgos F dydis, kad blokas judėtų aukštyn
Jawab :

Dešinysis blokas pakils, jei F ≥ w_x + f_s.
Sunkio komponentė, lygiagreti pasvirusiai plokštumai :
w_x = w sin θ = (80) (sin 45) = (80) (0,5√2) = 40√2
Sunkio komponentas, statmenas pasvirusiai plokštumai :
w_y = w cos θ = (80) (cos 45) = (80) (0,5√2) = 40√2
Normali jėga :
N = w_y = 40√2
Statinė trinties jėga :
f_s = µ_s N = (0,5)(40√2) = 20√2
Jėgos F dydis, kad blokas judėtų aukštyn :
F ≥ w_x + f_s
F ≥ 40√2 + 20√2
F ≥ 60√2 Niutonas
Teisingas atsakymas yra C.

6.
8 kg masės blokas padėtas ant grubiai pasvirusios plokštumos, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau. Minimali išorinė jėga, reikalinga blokui nuslysti žemyn, yra… (sin 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8, g = 10 ms^-2, µ_k = 0,1)

A. 6,4 N
B. 4,6 N.
C. 48,5 N.
D. 54,4 N.
E. 68,8 N

Pembahasanas
Yra žinoma :
Bloko masė (m) = 8 kg
Gravitacijos pagreitis (g) = 10 m/s²
Bloko svoris (w) = mg = (8)(10) = 80 niutonų
Be 37^o = 0,6
Cos 37^o = 0,8
Kinetinės trinties koeficientas (µ_k) = 0,1
Paklausta Minimali išorinė jėga (F), laikanti bloką, kad jis neslystų žemyn.
Jawab :
Blokelis neslysta žemyn, jei F = w_x
Sunkio komponentė, lygiagreti pasvirusiai plokštumai :
w_x = w sin θ = (80) (sin 37) = (80) (0,6) = 48
f_k = µ_k N = (0,1)(64) = 6,4
Minimali jėga F, kad blokas neslystų žemyn :
F + f_k - w_x = 0
F = w_x - f_k = 48 – 6,4 = 41,6 niutono

7.
5,0 kg masės objektas virve 71 N jėga (g = 10 m s) tempiamas šiurkščia nuožulnia plokštuma aukštyn.^-2, nuodėmė 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8). Jei objekto ir plokštumos trinties koeficientas yra 0,4, tai objekto patiriamas pagreitis yra…
A. 0,5 ms^-2
B. 2 ms^-2
C. 2,5 ms^-2
D. 3 ms^-2
E. 5 ms^-2
Pembahasanas
Yra žinoma :
Objekto masė (m) = 5 kg
Gravitacijos pagreitis (g) = 10 m/s²
Objekto svoris (w) = mg = (5)(10) = 50 niutonų
Jėga F = 71 niutonas
Be 37^o = 0,6
Cos 37^o = 0,8
Trinties koeficientas = 0,4
Paklausta Objekto pagreitis (a)
Jawab :
Atstojamoji jėga
Pirmiausia apskaičiuokite objektą veikiančią atstojamąją jėgą.
Sunkio komponentė, lygiagreti pasvirusiai plokštumai :
w_x = w sin θ = (50) (sin 37) = (50) (0,6) = 30
Sunkio komponentas, statmenas pasvirusiai plokštumai :
w_y = w cos θ = (50) (cos 37) = (50) (0,8) = 40
Normali jėga :
N = w_y = 40
Kinetinė trinties jėga :
f_k = µ_k N = (0,4)(40) = 16
Atstojamoji jėga, veikianti pasvirusiąją plokštumą:
∑F = F – w_x - f_k = 71 – 30 – 16 = 25 niutono
Objekto pagreitis
Objekto pagreitis apskaičiuojamas pagal antrojo Niutono dėsnio formulę:
a = ∑F / m = 25 / 5 = 5 m/s²
Teisingas atsakymas yra E.

8. Pažvelkite į paveikslėlį! Iš pradžių blokas nejuda, tada tempiamas jėga F aukštyn lygiagrečiai pasvirusiai plokštumai. Bloko masė yra 2 kg, statinės trinties koeficientas = 0,3, o kampas = 45 ^° . Kad blokas judėtų tiksliai aukštyn, jėga F turi būti… g = 10 m/ ^s²

Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
m = 2 kg, g = 10 m/s², = 45^o, m_s = 0,3
Klausimas: Kokia jėga F veikia bloką, kad jis judėtų tiksliai aukštyn?
Jawab :

Informacija: F = tempimo jėga, w = sunkio jėga, w_x = bloko svorio komponentas, lygiagretus pasvirusios plokštumos paviršiui, w_y = bloko svorio komponentas, statmenas pasvirosios plokštumos paviršiui, N = normali jėga, f_s = statinė trinties jėga.

Klausime žinomas statinės trinties koeficientas, tai reiškia, kad pasvirusios plokštumos paviršius yra šiurkštus, todėl veikia trinties jėga, kuri slopina bloko judėjimą.
Kad blokas judėtų aukštyn, jėga F turi būti lygi w._x +f_sObjektas juda aukštyn, kai F yra didesnis nei w._x +f_s.

w = mg = (2)(10) = 20 niutonų
w_x = w nuodėmė 45^o = (20)(½ √2) = 10√2 niutonų
w_y = w cos 45^o = (20)(½√2) = 10√2 niutonų
N = w_y = 10√2
f_s = μ_s N = (0,3)(10√2) = 3√2 niutonai

Kad blokas judėtų aukštyn, tada:
F = w_x +f_s = 10√2 + 3√2 = 13√2 niutonų
Teisingas atsakymas yra C.

9. 2 kg masės objektas padėtas ant pasvirusios plokštumos, kaip parodyta paveikslėlyje apačioje. Jei statinės trinties koeficientas tarp bloko ir pasvirusios plokštumos yra 0,2√3 ir g = 10 ms ^–2 , tai atstojamoji jėga, judinanti objektą, yra…

Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
m = 2 kg, g = 10 m/s², = 30^o, m_s = 0,2√3
Klausimas: Kokia jėga judina objektą, atsirandanti dėl atstojamosios jėgos?

Jawab :

Trintis visada slopina objekto judėjimą, todėl trinties jėgos kryptis vaizduojama priešinga objekto judėjimo krypčiai. Daroma prielaida, kad objektas juda žemyn, todėl trinties jėga vaizduojama aukštyn. Daroma prielaida, kad objektas juda žemyn, nes nėra jėgos, traukiančios jį aukštyn.
w = mg = (2)(10) = 20 niutonų
w_x = w nuodėmė 30^o = (20)(½) = 10 niutonų
w_y = w cos 30^o = (20)(½ √3) = 10√3 niutonų
N = w_y = 10√3 Niutonas
f_s = μ_s N = (0,2√3)(10√3) = (2)(3) = 6 niutonai
Atstojamoji jėga, judinanti objektą, yra:
F = w_x - f_s = 10 – 6 = 4 niutono
w_x didesnis nei f_s taigi objektas juda žemyn, w kryptimi_x.
Teisingas atsakymas yra A.

Klausimo šaltinis:

Nacionalinio fizikos egzamino klausimai vyresniosioms vidurinėms mokykloms / profesinėms mokykloms