На горизонтальной шероховатой поверхности стола лежит брусок массой 500 грамм
Из графика видно ,что в промежутке времени 0—2 с тело двигалось с постоянной скоростью равной 4 м/с. В промежутке 2—4 с тело увеличивало свою скорость, т. е. ускорялось с положительным ускорением.
Правильный ответ указан под номером 3.
2. Задание. В инерциальной системе отсчёта брусок массой mначинает скользить с ускорением вниз по наклонной плоскости (см. рисунок). Модуль равнодействующей сил, действующих на брусок, равен
1) ma
2) N
3) mg
4) Fтр
Равнодействующая всех сил есть векторная сумма всех сил, приложенных к телу. По второму закону Ньютона равнодействующая всех сил равна произведению массы тела на его ускорение.
Правильный ответ указан под номером 1.
3. Задание. Груз массой 1 кг подняли с высоты 1 м над полом на высоту 3 м. Работа силы тяжести при поднятии груза равна
1) −20 Дж
2) −10 Дж
3) 20 Дж
4) 30 Дж
Работа силы равна произведению модуля этой силы на модуль перемещения тела и на косинус угла между направлениями силы и перемещения.
Сила тяжести F = mg, где m — масса тела и g — ускорение свободного падения, действует против перемещения, поэтому cosα = −1. Тогда работа силы тяжести составит
4. Задание. На рисунке даны графики зависимости смещения x от времени t при колебаниях двух маятников. Сравните амплитуды колебаний маятников A1 и A2.
1) 2) 3) 4)Амплитудой колебания называется максимальное отклонение или, другими словами, смещение от положения равновесия. Таким образом, амплитуда первого маятника в два раза больше чем второго.
Правильный ответ указан под номером 4.
5. Задание. Два сплошных металлических цилиндра — алюминиевый и медный — имеют одинаковые объёмы. Их подвесили на тонких нитях и целиком погрузили в одинаковые сосуды с водой, которые предварительно были уравновешены на рычажных весах. Нарушится ли равновесие весов после погружения грузов, и если да, то как? Цилиндры не касаются дна.
1) Равновесие весов нарушится, перевесит та чаша весов, в которую погрузили медный цилиндр, так как масса медного цилиндра больше.
2) Равновесие весов не нарушится, так как цилиндры действуют на воду с одинаковыми силами.
3) Равновесие весов нарушится, перевесит та чаша весов, в которую погрузили алюминиевый цилиндр, так как масса алюминиевого цилиндра меньше.
4) Нельзя однозначно ответить.
На тела, погружённые в жидкость действует сила Архимеда, пропорциональная объему погруженной в жидкость части тела:
Поскольку цилиндры имеют одинаковые объёмы, на них действуют одинаковые по величине силы Архимеда. По третьему закону Ньютона сила действия равна силе противодействия, то есть силы, с которыми цилиндры действуют на жидкость одинаковы, следовательно, равновесие весов не нарушится.
Правильный ответ указан под номером 2.
6. Задание 6. Брусок массой 100 г, подвешенный на лёгкой нити, поднимают вертикально вверх с ускорением, равным по модулю 1 м/с 2 и направленным вверх. Модуль силы натяжения нити равен
1) 1,1 Н
2) 0,9 Н
3) 1 Н
4) 0,1 Н
По второму закону Ньютона ускорение бруска определяется равнодействующей сил, действующей на брусок. На брусок действует сила тяжести и сила натяжения нити. Запишем второй закон Ньютона, спроектировав действующие силы, на вертикальную ось и выразим силу натяжения нити:
После постановки получаем:
7. Задание. Какой вид теплопередачи происходит без переноса вещества?
А. Конвекция.
Б. Теплопроводность.
Правильным является ответ
1) и А, и Б
2) ни А, ни Б
3) только А
4) только Б
Теплопроводность осуществляется без переноса вещества.
8. Задание. На рисунке приведен график зависимости температуры спирта от времени при его охлаждении и последующем нагревании. Первоначально спирт находился в газообразном состоянии. Какой участок графика соответствует процессу конденсации спирта?
Процессу конденсации соответствует горизонтальный участок графика. Поскольку изначально спирт находился в газообразном состоянии, процессу конденсации спирта соответствует участок ВС.
9. Задание. Какое минимальное количество теплоты необходимо для превращения в воду 500 г льда, взятого при температуре –10°С? Потерями энергии на нагревание окружающего воздуха пренебречь.
1) 10500 кДж
2) 175500 Дж
3) 165000 Дж
4) 10500 Дж
Для нагревания льда до температуры плавления необходимо:
Для превращения льда в воду:
10. Задание 10 № 604. К середине массивного проводника, соединяющего два незаряженных электрометра, поднесли отрицательно заряженную палочку. Как распределится заряд на электрометрах?
1) на электрометре 1 будет избыточный положительный заряд, на электрометре 2 — избыточный отрицательный заряд
2) на электрометре 1 будет избыточный отрицательный заряд, на электрометре 2 — избыточный положительный заряд
3) оба электрометра будут заряжены положительно, а массивный проводник отрицательно
4) оба электрометра будут заряжены отрицательно, а массивный проводник положительно
Поскольку палочка заряжена отрицательно, на массивном проводнике возникнет индуцированный положительный заряд, а на электромерах — отрицательный.
11. Задание. Электрическая цепь собрана из источника тока, лампочки и тонкой железной проволоки, соединённых последовательно. Лампочка станет гореть ярче, если
1) подсоединить к проволоке последовательно вторую такую же проволоку
2) железную проволоку заменить на нихромовую
3) поменять местами проволоку и лампочку
4) подсоединить к проволоке параллельно вторую такую же проволоку
Рассмотрим каждый предложенный вариант ответа.
Если подсоединить к проволоке последовательно вторую такую же проволоку, сопротивление цепи увеличится, следовательно, сила тока в цепи упадёт, лампочка будет гореть менее ярко.
Удельное сопротивление нихрома больще, чем у железа, следовательно, при замене железной проволоки на нихромовую, сопротивление цепи увеличится, сила тока в цепи упадёт, лампочка будет гореть менее ярко.
Если поменять местами проволоку и лампочку, то сопротивление цепи не изменится, поэтому и сила токи в цепи не изменится, яркость горения лампочки не изменится.
Если подсоединить к проволоке параллельно вторую такую же проволоку, то сопротивление цепи уменьшится, ток в цепи возрастёт.
Правильный ответ указан под номером: 4.
12. Задание. К магнитной стрелке медленно поднесли снизу постоянный магнит, как показано на рисунке. Как повернётся магнитная стрелка?
1) на 90° по часовой стрелке
2) на 90° против часовой стрелки
3) на 45° по часовой стрелке
4) никак не повернётся
Противоположные полюса магнитов притягиваются, следовательно стрелка повернётся на 90° по часовой стрелке.
Правильный ответ указан под номером: 1.
13. Задание. На рисунках показана тонкая собирающая линза, находящаяся на линииAA', и её главная оптическая ось (горизонтальная пунктирная линия). Ход луча света 1 через эту линзу изображён
1) правильно только на рис. 1
2) правильно только на рис. 2
3) правильно и на рис. 1, и на рис. 2
4) неправильно и на рис. 1, и на рис. 2
Луч, пущенный под углом к главной оптической оси и проходящий через центр линзы, не изменит направления. Поэтому ход луча на рис. 1 верен.
Луч, пущенный под углом к главной оптической оси, после прохождения через линзу, пойдёт в точку пересечения параллельного луча, проходящего через центр линзы, и фокальной плоскости. Это означает, что ход луча на рис. 2 верен.
14. Задание. На рисунке показана электрическая схема, состоящая из источника постоянного напряжения U, трёх резисторов, имеющих сопротивления R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом, амперметра и ключа К. Сначала ключ был разомкнут, амперметр показывал силу тока I1. После замыкания ключа сила тока I2, текущего через амперметр, стала равна
1) I2 = 0,5I1
2) I2 = 0,83I1
3) I2 = 1,2I1
4) I2 = 2I1
Амперметр показывает силу тока, протекающего в проводнике. Сила тока равна отношению напряжения к общему сопротивлению цепи Цепь во втором случае состоит из параллельно соединённых участков сопротивлениями Сопротивление цепи во втором случае Таким образомПравильный ответ указан под номером: 3.
15. Задание. Изотоп ксенонацерия было испущено в этой серии распадов?
β-частица это электрон, а он имеет заряд -1. Из условия нам известны заряды до и после серии распадов, значит, мы можем составить уравнение, где переменной x мы будем считать количество испущенных β-частиц.
16. Задание. Цена деления и предел измерения мензурки (см. рисунок) равны соответственно
1) 10 мл; 200 мл
2) 10 мл; 70 мл
3) 50 мл; 70 мл
4) 50 мл; 100 мл
Предел измерения прибора — это максимальное значение измеряемой величины, которое можно этим прибором измерить, т. е. последнее число на шкале. В данном случае предел измерения равен 200 мл.
Цена деления определяется как отношение предела измерения прибора к количеству делений на шкале. Таким образом, цена деления равна 200 мл : 20 = 10 мл.
17. Задание. На рисунке изображена схема участка электрической цепи, содержащего три одинаковых резистора сопротивлением 2 Ом каждый, амперметр и вольтметр. К участку цепи приложено постоянное напряжение 6 В. Определите значения следующих величин в СИ: общее сопротивление участка цепи; показание амперметра; показание вольтметра. К каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго и внесите в строку ответов выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) общее сопротивление участка цепи
Б) показание амперметра
В) показание вольтметра
Сопротивление параллельного участка цепи равно Следовательно, ток в цепи равен Найдём напряжение на параллельном участке цепи, оно равно разности напряжений источника тока и напряжения на правом сопротивлении:18. Задание. В процессе трения о шёлк стеклянная палочка приобрела положительный заряд. Как при этом изменилось количество заряженных частиц на палочке и шёлке при условии, что обмена атомами при трении не происходило? Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями при этом. Цифры в ответе могут повторяться.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
А) количество электронов на шёлке
Б) количество электронов на стеклянной палочке
В) количество протонов на шёлке
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Стеклянная палочка приобрела положительный заряд в процессе трения о шёлк, следовательно, на палочке недостаток электронов, а на шёлке — избыток. Значит, количество электронов на палочке уменьшилось, а на шёлке — увеличилось. Поскольку обмена атомами не происходило, количество протонов на шёлке и стеклянной палочке осталось неизменным.
19. Задание. На рисунке представлен график зависимости температуры t некоторого вещества от полученного количества теплоты Q. Первоначально вещество находилось в твёрдом состоянии.
Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) Участок ГД графика соответствует процессу плавления вещества.
2) Температура плавления вещества равна t2.
3) В точке В вещество находится в жидком состоянии.
4) В процессе перехода из состояния А в состояние Б внутренняя энергия вещества увеличивается.
5) Температура кипения вещества равна t1.
1) Поскольку изначально вещество находилось в твёрдом состоянии, участок БВ соответствует плавлению вещества. Утверждение неверно.
2) Из анализа первого утверждения следует, что утверждение не верно.
3) Утверждение верно, поскольку участок БВ соответствует плавлению вещества.
4) Внутренняя энергия пропорциональна температуре тела и потенциальной энергии взаимодействия молекул тела между собой, следовательно, при увеличении температуры, внутренняя энергия также возрастёт. Утверждение верно.
5) Из анализа первого утверждения следует, что утверждение не верно.
20. Задание. На горизонтальной шероховатой поверхности стола лежит брусок массой 500 г. К бруску прикрепляют динамометр и, прикладывая к нему некоторую силу, направленную вдоль поверхности стола, начинают перемещать брусок с постоянной скоростью 0,5 м/с.
Используя рисунок и приведённые данные, из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.
1) Модуль силы трения, действующей между поверхностями бруска и стола, при скольжении бруска меньше, чем 2 Н.
2) Если, прикладывая к динамометру силу, перемещать этот брусок с ускорением 1 м/с 2 , то показание динамометра будет равно 1,5 Н.
3) Если показание динамометра увеличится в 2 раза, то и сила трения между бруском и поверхностью стола увеличится в 2 раза.
4) Если заменить брусок на другой, из того же материала, но вдвое большей массы, и приложить к динамометру такую силу, что его показание останется прежним, то скорость перемещения бруска по поверхности стола будет равна нулю.
5) При увеличении модуля силы, прикладываемой к динамометру, от значения 0 Н до значения 1 Н, модуль силы трения, возникающей между бруском и поверхностью стола, увеличивается.
1) Модуль силы трения при скольжении бруска равен 2 Н.
2) Для того, чтобы брусок начал движение необходимо приложить силу, большую силы трения покоя. Сила трения покоя равна 2 Н, следовательно, если показание динамометра равно 1,5 Н, то брусок не начнёт движение.
3) Сила трения зависит только от коэффициента трения и силы реакции опоры. Поэтому показание динамометра, то есть приложенная к телу сила не влияют на величину силы трения.
4) Если заменить брусок на другой из того же материала, но вдвое большей массы и приложить к динамометру такую силу, что его показание останется прежним, то этой силы не хватит на преодоление силы трения покоя бруска, поскольку она возрастёт вдвое из-за того, что все бруска увеличился вдвое. Тело останется неподвижным, то есть скорость перемещения равна нулю.
5) При увеличении модуля силы, прикладываемой к динамометру от 0 Н до 1 Н модуль силы трения будет возрастать вместе с прикладываемой силой.
Пробный экзаменационный вариант «ОГЭ физика пробник 44 вариант» (вариант, ответы, подробное решение 2022)
1. Для каждого физического понятия из первого столбца подберите соответствующий пример из второго столбца.
А) физическая величина
Б) единица физической величины
B) физический прибор
2. Установите соответствие между формулами для расчёта физических величин и названиями этих величин. В формулах использованы обозначения: I — сила тока; U — электрическое напряжение, t — время. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
1) электрическое сопротивление
2) работа электрического тока
3) мощность электрического тока
4) электрический заряд
3. Алюминиевую и стальную ложки одинаковой массы, находящиеся при комнатной температуре, опустили в большой бак с кипятком. После установления теплового равновесия количество теплоты, полученное стальной ложкой от воды,
1) меньше количества теплоты, полученного алюминиевой ложкой
2) больше количества теплоты, полученного алюминиевой ложкой
3) равно количеству теплоты, полученному алюминиевой ложкой
4) может быть как больше, так и меньше количества теплоты, полученного алюминиевой ложкой
4. Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.
Для проведения опыта понадобится стеклянная палочка, лист бумаги и бумажный султан, закреплённый на железном стержне. Если потереть палочку листом бумаги, то палочка и лист бумаги приобретают _________ (А). Султан заряжают тем же зарядом, что и заряд палочки. При поднесении палочки к султану будет наблюдаться _________ (Б) полосок бумаги султана от палочки. Это происходит из-за _________ (В). Если подносить к султану не палочку, а лист бумаги, то полоски бумаги султана будут _________ (Г).
Список слов и словосочетаний:
1) положительные электрические заряды
2) разноимённые электрические заряды
3) одноименные электрические заряды
4) взаимодействия зарядов
7) притягиваться к бумаге
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры могут повторяться.
5. Два шара, массы которых равны m и 2m, движутся по одной прямой навстречу друг другу со скоростями, модули которых равны 2v и v соответственно. Полный импульс системы шаров равен по модулю.
На рисунке показано плоское зеркало З и точечный источник S. Найдите расстояние от S, на котором находится изображение этого источника. Ответ дайте в метрах.
7. Пластилиновый шар упал без начальной скорости с высоты 5 м на каменный пол. Считая, что вся кинетическая энергия шара, приобретённая им за время свободного падения, превратилась во внутреннюю энергию пластилина, найдите, на сколько градусов нагрелся шар. Удельная теплоёмкость пластилина 2,5 кДж/(кг · °С). Ответ запишите в градусах Цельсия.
8. На рисунке изображены два одинаковых электрометра, шары которых имеют заряд противоположных знаков. Каковы будут показания обоих электрометров, если их шары соединить тонкой медной проволокой?
9. В сеть с напряжением 120 В последовательно с лампой включён реостат. Напряжение на реостате 75 В. Каково сопротивление лампы, если сила тока в цепи равна 12 А? Ответ запишите в омах.
10. Произошла следующая ядерная реакция: Чему равно зарядовое число атома Х?
11. В отсутствие теплопередачи газ, находящийся в сосуде с подвижным поршнем, расширился. Как изменятся масса и плотность газа?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
12. К резистору, включенному в цепь, подключили параллельно такой же резистор. Как при этом изменились сопротивление цепи и сила тока в цепи.
3) не изменяется
Сила тока в цепи
13. На рисунке представлен график зависимости координаты от времени для тела, движущегося вдоль оси Ox.
Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) Участок ВС соответствует равноускоренному движению тела.
2) В момент времени t3 скорость тела равна нулю.
3) В промежуток времени от t1 до t2 тело изменило направление движения на противоположное.
4) В момент времени t2 скорость тела равна нулю.
5) Путь, соответствующий участку OA, равен пути, соответствующему участку ВС.
14. В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая таблица.
электрическое
сопротивление
(при 20 °С),
Ом · мм 2 /м
Используя данные таблицы, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Запишите в ответе их номера.
1) При равных размерах проводник из латуни будет иметь меньшую массу и меньшее электрическое сопротивление по сравнению с проводником из меди.
2) При равных размерах проводник из серебра будет иметь меньшую массу по сравнению с проводниками из константана и нихрома.
3) Проводники из константана и никелина при одинаковых размерах будут иметь одинаковые массы.
4) При замене спирали электроплитки с никелиновой на нихромовую такого же размера электрическое сопротивление спирали уменьшится.
5) При параллельном включении проводников из железа и никелина, имеющих одинаковые размеры, потребляемая мощность у никелина будет в 4 раза меньше.
15. Какие пары проводников из числа представленных на рисунках следует выбрать для проведения эксперимента, который позволяет доказать, что сопротивление проводника зависит от его длины?
16. На горизонтальной шероховатой поверхности стола лежит брусок массой 500 г. К бруску прикрепляют динамометр и, прикладывая к нему некоторую силу, направленную вдоль поверхности стола, начинают перемещать брусок с постоянной скоростью 0,5 м/с.
Используя рисунок и приведённые данные, из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.
1) Модуль силы трения, действующей между поверхностями бруска и стола, при скольжении бруска меньше, чем 2 Н.
2) Если, прикладывая к динамометру силу, перемещать этот брусок с ускорением 1 м/с 2 , то показание динамометра будет равно 1,5 Н.
3) Если показание динамометра увеличится в 2 раза, то и сила трения между бруском и поверхностью стола увеличится в 2 раза.
4) Если заменить брусок на другой, из того же материала, но вдвое большей массы, и приложить к динамометру такую силу, что его показание останется прежним, то скорость перемещения бруска по поверхности стола будет равна нулю.
5) При увеличении модуля силы, прикладываемой к динамометру, от значения 0 Н до значения 1 Н, модуль силы трения, возникающей между бруском и поверхностью стола, увеличивается.
17. (по материалам Е.Е. Камзеевой)
Используя штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикреплённой к нему нитью, линейку и часы с секундной стрелкой (или секундомер), соберите экспериментальную установку для исследования зависимости частоты свободных колебаний нитяного маятника от длины нити. Амплитуда колебаний маятника должна быть малой (не более 10–15°). Определите время для 30 полных колебаний и вычислите частоту колебаний для трёх случаев, когда длина нити равна, соответственно, 1 м, 0,5 м и 0,25 м. Абсолютная погрешность измерения времени составляет ±1 с.
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний для трёх длин нити маятника в виде таблицы с учётом абсолютных погрешностей измерений;
3) вычислите частоту колебаний для каждого случая и результаты занесите в таблицу;
4) сформулируйте вывод о зависимости частоты свободных колебаний нитяного маятника от длины нити.
Характеристика оборудования
При выполнении задания используется комплект оборудования № 7 в составе:
• штатив с муфтой и лапкой;
• шарик с прикреплённой к нему нитью длиной 110 см;
• часы с секундной стрелкой.
18. Установите соответствие между научными открытиями и именами учёных, которым эти открытия принадлежат.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) экспериментальное определение величины элементарного электрического заряда
Б) правило для определения направления индукционного тока в проводнике
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
19. Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Запишите в ответ их номера.
1. В стакан с водой погрузили концы двух вертикальных стеклянных трубок — с внутренними диаметрами 0,5 мм и 0,2 мм. Стекло перед этим было тщательно обезжирено. Можно утверждать, что вода поднимется выше в трубке диаметром 0,5 мм.
2. В стакан с водой погрузили концы двух вертикальных стеклянных трубок — с внутренними диаметрами 0,5 мм и 0,2 мм. Стекло перед этим было тщательно обезжирено. Можно утверждать, что вода поднимется выше в трубке диаметром 0,2 мм.
3. При погружении конца тонкого пластикового капилляра в сосуд с жидкостью её уровень в капилляре оказывается выше, чем в сосуде. Из этого следует, что данная жидкость хорошо смачивает пластик, из которого изготовлен капилляр.
4. При погружении конца тонкого пластикового капилляра в сосуд с жидкостью её уровень в капилляре оказывается выше, чем в сосуде. Из этого следует, что данная жидкость плохо смачивает пластик, из которого изготовлен капилляр.
5. При погружении конца тонкого пластикового капилляра в сосуд с жидкостью её уровень в капилляре оказывается выше, чем в сосуде. Из этого следует, что данная жидкость полностью не смачивает пластик, из которого изготовлен капилляр.
Поверхностное натяжение жидкостей
Если взять тонкую чистую стеклянную трубку (она называется капилляром), расположить её вертикально и погрузить её нижний конец в стакан с водой, то вода в трубке поднимется на некоторую высоту над уровнем воды в стакане. Повторяя этот опыт с трубками разных диаметров и с разными жидкостями, можно установить, что высота поднятия жидкости в капилляре получается различной. В узких трубках одна и та же жидкость поднимается выше, чем в широких. При этом в одной и той же трубке разные жидкости поднимаются на разные высоты. Результаты этих опытов, как и ещё целый ряд других эффектов и явлений, объясняются наличием поверхностного натяжения жидкостей.
Возникновение поверхностного натяжения связано с тем, что молекулы жидкости могут взаимодействовать как между собой, так и с молекулами других тел — твёрдых, жидких и газообразных, — с которыми находятся в соприкосновении. Молекулы жидкости, которые находятся на её поверхности, «существуют» в особых условиях — они контактируют и с другими молекулами жидкости, и с молекулами иных тел. Поэтому равновесие поверхности жидкости достигается тогда, когда обращается в ноль сумма всех сил взаимодействия молекул, находящихся на поверхности жидкости, с другими молекулами. Если молекулы, находящиеся на поверхности жидкости, взаимодействуют преимущественно с молекулами самой жидкости, то жидкость принимает форму, имеющую минимальную площадь свободной поверхности. Это связано с тем, что для увеличения площади свободной поверхности жидкости нужно переместить молекулы жидкости из её глубины на поверхность, для чего необходимо «раздвинуть» молекулы, находящиеся на поверхности, то есть совершить работу против сил их взаимного притяжения. Таким образом, состояние жидкости с минимальной площадью свободной поверхности является наиболее выгодным с энергетической точки зрения. Поверхность жидкости ведёт себя подобно натянутой упругой плёнке — она стремится максимально сократиться. Именно с этим и связано появление термина «поверхностное натяжение».
Приведённое выше описание можно проиллюстрировать при помощи опыта Плато. Если поместить каплю анилина в раствор поваренной соли, подобрав концентрацию раствора так, чтобы капля плавала внутри раствора, находясь в состоянии безразличного равновесия, то капля под действием поверхностного натяжения примет шарообразную форму, поскольку среди
всех тел именно шар обладает минимальной площадью поверхности при заданном объёме.
Если молекулы, находящиеся на поверхности жидкости, контактируют с молекулами твёрдого тела, то поведение жидкости будет зависеть от того, насколько сильно взаимодействуют друг с другом молекулы жидкости и твёрдого тела. Если силы притяжения между молекулами жидкости и твёрдого тела велики, то жидкость будет стремиться растечься по поверхности твёрдого тела. В этом случае говорят, что жидкость хорошо смачивает твёрдое тело (или полностью смачивает его). Примером хорошего смачивания может служить вода, приведённая в контакт с чистым стеклом. Капля воды, помещённая на стеклянную пластинку, сразу же растекается по ней тонким слоем. Именно из-за хорошего смачивания стекла водой и наблюдается поднятие уровня воды в тонких стеклянных трубках. Если же силы притяжения молекул жидкости друг к другу значительно превышают силы их притяжения к молекулам твёрдого тела, то жидкость будет стремиться принять такую форму, чтобы площадь её контакта с твёрдым телом была как можно меньше. В этом случае говорят, что жидкость плохо смачивает твёрдое тело (или полностью не смачивает его). Примером плохого смачивания могут служить капли ртути, помещённые на стеклянную пластинку. Они принимают форму почти сферических капель, немного деформированных из-за действия силы тяжести. Если опустить конец стеклянного капилляра не в воду, а в сосуд с ртутью, то её уровень окажется ниже уровня ртути в сосуде.
20. При проведении опыта Плато ученик наблюдал большую сферическую каплю анилина, которая плавала в сосуде с раствором соли с соответствующим образом подобранной концентрацией. Ученик досыпал на дно сосуда ещё чуть-чуть соли. При медленном растворении соли плотность раствора в разных частях сосуда стала разной — в нижней части немного бóльшей, чем в верхней. Как изменится форма капли? Ответ поясните.
21. Кольцо из медной проволоки быстро вращается между полюсами сильного магнита (см. рисунок). Будет ли происходить нагревание кольца? Ответ поясните.
22. Если выстрелить из мелкокалиберной винтовки в варёное яйцо, то в яйце образуется отверстие. Что произойдёт, если выстрелить в сырое яйцо? Ответ поясните.
23. Два однородных кубика привели в тепловой контакт друг с другом. Первый кубик изготовлен из меди, длина его ребра 3 см, а начальная температура t1 = 2 °C. Второй кубик изготовлен из алюминия, длина его ребра 4 см, а начальная температура t2 = 74 °C. Пренебрегая теплообменом кубиков с окружающей средой, найдите температуру кубиков после установления теплового равновесия.
Плотности алюминия и меди соответственно:
Удельные теплоёмкости алюминия и меди соответственно:
24. Гладкий клин массой 900 г и высотой 18 см покоится на гладкой горизонтальной поверхности (см. рисунок). С вершины клина начинает соскальзывать шайба массой 100 г и переходит на горизонтальную поверхность. Определите скорость клина в момент перехода шайбы на горизонтальную поверхность.
25. Подъёмный кран за 10 с равноускоренно поднимает груз из состояния покоя на высоту 10 м. Электродвигатель крана питается от сети напряжением 380 В и в конце подъёма имеет КПД, равный 60%. Сила тока в обмотке электродвигателя 102 А. Определите массу поднимаемого груза.
ЕГЭ-физика. Прототипы задания №2 "Силы в природе. Сила трения"
№1 На брусок массой 5 кг, движущийся по горизонтальной поверхности, действует сила трения скольжения 20 Н. Чему будет равна сила трения скольжения после уменьшения массы тела в 2 раза, если коэффициент трения не изменится?
№2 На брусок массой 5 кг, движущийся по горизонтальной поверхности, действует сила трения скольжения 10 Н. Чему будет равна сила трения скольжения после увеличения коэффициента трения в 4 раза при неизменной массе?
№3 Тело равномерно движется по плоскости. Сила давления тела на плоскость равна 20 Н, сила трения 5 Н. Чему равен коэффициент трения скольжения?
№4 Санки массой 5 кг скользят по горизонтальной дороге. Сила трения скольжения их полозьев о дорогу 6 Н. Каков коэффициент трения скольжения саночных полозьев о дорогу? Ускорения свободного падения считать равным 10 м/с 2 .
№5 На брусок массой 5 кг, движущийся по горизонтальной поверхности, действует сила трения скольжения 20 Н. Если, не изменяя коэффициента трения, уменьшить в 4 раза силу давления бруска на поверхность, чему будет равна сила трения скольжения?
№6 Брусок массой 20 кг равномерно перемещают по горизонтальной поверхности, прикладывая к нему постоянную силу, направленную под углом 30° к поверхности. Модуль этой силы равен 75 Н. Определите коэффициент трения между бруском и плоскостью. Ответ округлите до десятых долей.
№7 На горизонтальной поверхности лежит деревянный брусок массой 1 кг. Для того чтобы сдвинуть этот брусок с места, к нему нужно приложить горизонтально направленную силу 3 Н. Затем на эту же поверхность кладут стальной брусок массой 5 кг. Коэффициент трения для стали о данную поверхность в 2 раза больше, чем для дерева. Какую горизонтально направленную силу нужно приложить к стальному бруску для того, чтобы сдвинуть его с места?
№8 Брусок массой 1 кг лежит на горизонтальной шероховатой поверхности. К нему прикладывают силу F направленную под углом 60° к горизонту. Модуль этой силы равен 4 Н. Коэффициент трения между бруском и поверхностью равен 0,6. Чему равен модуль силы трения, действующей со стороны поверхности на брусок? Ответ приведите в ньютонах.
№9 Брусок массой 5 кг покоится на шероховатом горизонтальном столе. Коэффициент трения между поверхностью бруска и поверхностью стола равен 0,2. На этот брусок действуют горизонтально направленной силой 2,5 Н. Чему равна по модулю возникающая при этом сила трения?
№10 Брусок массой 5 кг покоится на шероховатом горизонтальном столе. Коэффициент трения между поверхностью бруска и поверхностью стола равен 0,2. На этот брусок действуют горизонтально направленной силой 15 Н. Чему равна по модулю возникающая при этом сила трения?
№11 Брусок покоится на наклонной плоскости, образующей угол 30° с горизонтом. Сила трения покоя равна 0,5 Н. Определите силу тяжести, действующую на тело.
№12 Мальчик скатился с горки высотой 10 метров и проехал путь 50 метров по горизонтальному участку дороги. Чему равен коэффициент трения? Трением на горке пренебречь.
№13 На графике приведена зависимость модуля силы трения скольжения от модуля силы нормального давления. Каков коэффициент трения?
Сила трения скольжения связана с коэффициентом трения и силой реакции опоры соотношением
Таким образом, сила трения скольжения пропорциональна произведению коэффициента трения и массы бруска. Если коэффициент трения не изменится, то после уменьшения массы тела в 2 раза сила трения скольжения также уменьшится в 2 раза и окажется равной
20/2=10
Сила трения скольжения пропорциональна произведению коэффициента трения и массы бруска. Если масса бруска не изменится, то после увеличения коэффициента трения в 4 раза, сила трения скольжения также увеличится в 4 раза и окажется равной
10*4=40
№8 Решение.
№11 Решение.
№12 Решение.
Читайте также: