πЕГЭ · ИИ-репетитор12 предметов · задания ФИПИ
Главная → Физика → Задания №3 → Задание ph03-07

Задание №3 ЕГЭ Физика с ответом и решением

Ответ: 40

Условие

Тело массой 2 кг под действием силы F перемещается вверх по наклонной плоскости на расстояние l = 5 м, расстояние тела от поверхности Земли при этом увеличивается на h = 3 м.

Вектор силы F направлен параллельно наклонной плоскости, модуль силы F равен 30 Н. Какую работу при этом перемещeнии совершила сила F против действия силы трения? (Ответ дайте в джоулях.) Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с², коэффициент трения μ = 0,5.

Рисунок к заданию

Подсказки — как подойти к решению

  1. Сначала найди модуль силы трения: F_тр = μN, где на наклонной плоскости сила реакции опоры N = mg·cos α, а не mg.
  2. Косинус угла наклона возьми из геометрии: при длине 5 м и высоте 3 м горизонтальная проекция равна 4 м, значит cos α = 0,8, а работа против трения равна F_тр·l.

Решение

Работа силы определяется как скалярное произведение вектора силы и вектора перемещения тела. Сила трения связана с силой реакции опоры и коэффициентом трения соотношением F_тр = μ N. Согласно второму закону Ньютона, N = mg cos α, где α — угол наклона плоскости. Следовательно, сила трения при подъеме тела вверх по наклонной плоскости совершила работу: A_тр = F̄_тр · Δ r̄ = − F_трl = − μ mgl cos α = − 0,5 · 2 кг · 10 м/с² · 5 м · 4/5 = − 40 Дж. A_тр = F̄_тр · Δ r̄ = − F_трl = − μ mgl cos α = − 0,5 · 2 кг · 10 м/с² · 5 м · 4/5 = − 40 Дж. Именно такую по модулю работу совершает сила F против силы трения: 40 Дж. Ответ: 40.

Типичные ошибки

Решить это задание в тренажёре

В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №3 по физике · Разбор темы №3 с нуля