Ученики на Учителя.com


Задачи "Сила трения". Для подготовке к ЕГЭ

1
Сила трения
Задачи по теме: « Сила трения». Для подготовке к ЕГЭ.
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? (Ответ дайте в ньютонах.)
Решение.
Сила трения скольжения связана с коэффициентом трения и силой реакции опоры
соотношением Для бруска, движущегося по горизонтальной поверхности, по второму закону
Ньютона
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
О т в е т : 10.
2.
На брусок массой 5 кг, движущийся по горизонтальной поверхности, действует сила трения скольжения
20 Н. Чему будет равна сила трения скольжения, если коэффициент трения уменьшится в 2 раза при
неизменной массе? (Ответ дайте в ньютонах.)
Решение.
Сила трения скольжения связана с коэффициентом трения и силой реакции опоры
соотношением Для бруска, движущегося по горизонтальной поверхности, по второму закону
Ньютона,
Таким образом, сила трения скольжения пропорциональна произведению коэффициента трения и массы
бруска. Если масса бруска не изменится, то после уменьшения коэффициента трения в 2 раза, сила трения
скольжения также уменьшится в 2 раза и окажется равной
О т в е т : 10.
3.
2
Сила трения
На брусок массой 5 кг, движущийся по горизонтальной поверхности, действует сила трения скольжения
20 Н. Чему будет равна сила трения скольжения, если коэффициент трения уменьшится в 4 раза при
неизменной массе? (Ответ дайте в ньютонах.)
Решение.
Сила трения скольжения связана с коэффициентом трения и силой реакции опоры
соотношением Для бруска, движущегося по горизонтальной поверхности, по второму закону
Ньютона,
Таким образом, сила трения скольжения пропорциональна произведению коэффициента трения и массы
бруска. Если масса бруска не изменится, то после уменьшения коэффициента трения в 4 раза, сила трения
скольжения также уменьшится в 4 раза и окажется равной
О т в е т : 5.
4.
На брусок массой 5 кг, движущийся по горизонтальной поверхности, действует сила трения скольжения
20 Н. Чему будет равна сила трения скольжения, если, не изменяя коэффициент трения, уменьшить в 4 раза
массу бруска? (Ответ дайте в ньютонах.)
Решение.
Сила трения скольжения связана с коэффициентом трения и силой реакции опоры
соотношением Для бруска, движущегося по горизонтальной поверхности, по второму закону
Ньютона,
Таким образом, сила трения скольжения пропорциональна произведению коэффициента трения и массы
бруска. Если коэффициент трения не изменится, то после уменьшения массы бруска в 4 раза, сила трения
скольжения также уменьшится в 4 раза и окажется равной
О т в е т : 5.
5.
На брусок массой 5 кг, движущийся по горизонтальной поверхности, действует сила трения скольжения
10 Н. Чему будет равна сила трения скольжения после уменьшения массы тела в 2 раза, если коэффициент
трения не изменится? (Ответ дайте в ньютонах.)
Решение.
3
Сила трения
Сила трения скольжения связана с коэффициентом трения и силой
реакции опоры соотношением Для бруска, движущегося по горизонтальной поверхности, по
второму закону Ньютона, 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
О т в е т : 5.
6.
Тело равномерно движется по плоскости. Сила давления тела на плоскость равна 20 Н, сила трения 5 Н.
Чему равен коэффициент трения скольжения?
Решение.
Сила давления на плоскость, сила трения и коэффициент трения связаны соотношением
Следовательно, коэффициент трения равен
О т в е т : 0,25.
7.
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
.
Решение.
Сила трения скольжения связана с силой реакции опоры и коэффициентом трения
соотношением Поскольку сани скользят по горизонтальной поверхности, по второму закону
Ньютона, Следовательно, коэффициент трения саночных полозьев о дорогу равен
О т в е т : 0,12.
8.
При движении по горизонтальной поверхности на тело массой 40 кг действует сила трения скольжения
10 Н. Какой станет сила трения скольжения после уменьшения массы тела в 5 раз, если коэффициент трения
не изменится? (Ответ дайте в ньютонах.)
Решение.
Сила трения скольжения связана с коэффициентом трения и силой реакции опоры
соотношением Для бруска, движущегося по горизонтальной поверхности, по второму закону
Ньютона,
4
Сила трения
Таким образом, сила трения скольжения пропорциональна произведению коэффициента трения и массы
бруска. Если коэффициент трения не изменится, то после уменьшения массы тела в 5 раз, сила трения
скольжения также уменьшится в 5 раз и окажется равной
О т в е т : 2.
9.
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? (Ответ дайте в ньютонах.)
Решение.
Сила трения скольжения связана с коэффициентом трения и силой реакции опоры
соотношением Для бруска, движущегося по горизонтальной поверхности, по второму закону
Ньютона,
Таким образом, 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
О т в е т : 40.
10.
На брусок массой 5 кг, движущийся по горизонтальной поверхности, действует сила трения скольжения
10 Н. Чему будет равна сила трения скольжения, если массу бруска увеличить в 2 раза, не изменяя
коэффициента трения? (Ответ дайте в ньютонах.)
Решение.
Сила трения скольжения связана с коэффициентом трения и силой реакции опоры
соотношением Для бруска, движущегося по горизонтальной поверхности, по второму закону
Ньютона,
5
Сила трения
Таким образом, сила трения скольжения пропорциональна произведению коэффициента трения и массы
бруска. Если коэффициент трения не изменится, то после увеличения массы бруска в 2 раза, сила трения
скольжения также увеличится в 2 раза и окажется равной
О т в е т : 20.
11.
На брусок массой 5 кг, движущийся по горизонтальной поверхности, действует сила трения скольжения
10 Н. Если, не изменяя коэффициента трения, увеличить в 4 раза массу бруска, чему будет равна сила трения
скольжения? (Ответ дайте в ньютонах.)
Решение.
Сила трения скольжения связана с коэффициентом трения и силой реакции опоры
соотношением Для бруска, движущегося по горизонтальной поверхности, по второму закону
Ньютона,
Таким образом, сила трения скольжения пропорциональна произведению коэффициента трения и массы
бруска. Если коэффициент трения не изменится, то после увеличения массы бруска в 4 раза, сила трения
скольжения также увеличится в 4 раза и окажется равной 4 · 10 Н = 40 Н.
О т в е т : 40.
12.
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? (Ответ дайте в ньютонах.)
Решение.
Сила трения скольжения связана с силой реакции опоры и коэффициентом трения
соотношением Согласно третьему закону Ньютона, сила реакции опоры равна по модулю силе
6
Сила трения
давления бруска на поверхность: Следовательно, Таким образом, если при неизменном
коэффициенте трения уменьшить силу давления бруска на поверхность в 4 раза, сила трения скольжения
также уменьшится в 4 раза и окажется равной
О т в е т : 5.
Примечание.
Нужно обратить внимание, что в данной задаче идёт речь именно о силе давления тела, то есть о весе тела,
а не о давлении равном
13.
На брусок массой 5 кг, движущийся по горизонтальной поверхности, действует сила трения скольжения
10 Н.
Если, не изменяя коэффициента трения, увеличить в 2 раза силу давления бруска на плоскость, чему будет
равна сила трения скольжения? (Ответ дайте в ньютонах.)
Решение.
Сила трения скольжения связана с силой реакции опоры и коэффициентом трения
соотношением Согласно третьему закону Ньютона, сила реакции опоры равна по модулю силе
давления бруска на плоскость: Следовательно, Таким образом, если при неизменном
коэффициенте трения увеличить силу давления бруска на плоскость в 2 раза, сила трения скольжения также
увеличится в 2 раза и окажется равной
О т в е т : 20.
14.
На горизонтальном полу стоит ящик массой 10 кг. Коэффициент трения между полом и ящиком равен
0,25. К ящику в горизонтальном направлении прикладывают силу 16 Н. Какова сила трения между ящиком и
полом? Ответ выразите в ньютонах.
Решение.
Определим, какую величину имеет сила трения скольжения:
Поскольку сила трения скольжения превосходит по величине силу с которой ящик толкают в
горизонтальном направлении, ящик останется стоять на месте. Следовательно, согласно второму закону
Ньютона, сила трения между ящиком и полом будет равняться по модулю силе
О т в е т : 16.
15.
7
Сила трения
Два спортсмена разной массы на одинаковых автомобилях, движущихся со
скоростью и стали тормозить, заблокировав колеса. Каково
отношение тормозных путей их автомобилей при одинаковом коэффициенте трения колес о землю?
Решение.
При торможении на автомобили действует сила трения скольжения, которая и останавливает их.
Величина силы трения скольжения определяется выражением где — сила реакции опоры,
которую можно найти, выписав второй закон Ньютона в проекции на вертикальную
ось:
Вычислим теперь ускорение, с которым тормозит каждый из спортсменов. Второй закон Ньютона в
проекции на горизонтальную ось даёт (здесь m — масса автомобиля вместе
со спортсменом). Поскольку ускорение не зависит от массы, заключаем, что оба автомобиля тормозят с
одинаковым ускорением.
Тормозной путь можно найти по формуле где — начальная скорость. Следовательно,
отношение тормозных путей равно
О т в е т : 0,25.
16.
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.
Решение.
Запишем второй закон Ньютона, учитывая, что тело движется равномерно, то есть ускорение бруска равно
нулю: Вспомним, что сила трения и сила реакции опоры связаны
соотношением: Запишем это уравнение в проекции на горизонтальную и вертикальную оси:
Таким образом, получаем:
О т в е т : 0,4.
8
Сила трения
17.
Брусок массой 20 кг равномерно перемещают по склону горки, прикладывая к нему
постоянную силу, направленную параллельно поверхности горки. Модуль этой силы равен 204 Н, угол
наклона горки к горизонту 60°. Определите коэффициент трения между бруском и склоном горки. Ответ
округлите до десятых долей.
Решение.
Запишем второй закон Ньютона, учитывая, что тело движется равномерно, то есть ускорение бруска равно
нулю: Вспомним, что сила трения и сила реакции опоры связаны
соотношением: Запишем это уравнение в проекциях на две оси, параллельную поверхности
горки и перпендикулярную ей:
Таким образом, получаем:
О т в е т : 0,3.
18.
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?
Решение.
Для момента начала движения: где — приложенная сила. Распишем силы, которые
действуют на деревянный брусок — на стальной —
Следовательно,
О т в е т : 30.
19.
На горизонтальной поверхности лежит металлический брусок массой 4 кг. Для того, чтобы сдвинуть этот
брусок с места, к нему нужно приложить горизонтально направленную силу 20 Н. Затем на эту же
поверхность кладут пластиковый брусок массой 2 кг. Коэффициент трения для пластика о данную
поверхность в 2 раза меньше, чем для металла. Какую горизонтально направленную силу нужно приложить к
пластиковому бруску для того, чтобы сдвинуть его с места? Ответ укажите в Ньютонах.
Решение.
9
Сила трения
Для момента начала движения: где - приложенная сила. Распишем силы, которые
действуют на металлический брусок - на пластиковый -
Следовательно, Н.
О т в е т : 5.
20.
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?
Решение.
Максимально возможная сила трения равна Поскольку
внешняя сила меньше, значит, тело будет покоиться, сила трения будет уравновешивать внешнюю силу и,
соответственно, равняться 2,5 Н.
О т в е т : 2,5.
Скачать материал

Физика - еще материалы к урокам: