Задание 5 ЕГЭ по физике · задача BF0c66

Тема: 1.1 Кинематика · 2 балла · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

Мотоцикл проезжает верхнюю точку выпуклого моста, радиус кривизны которого равен 80 м, двигаясь с постоянной скоростью 72 км/ч. Общая масса мотоцикла и мотоциклиста составляет 500 кг. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие движение мотоцикла.

 1) 

Сила тяжести, действующая на мотоцикл с мотоциклистом, равна 50 кН.

 2) 

Равнодействующая сил, действующих на мотоцикл с мотоциклистом, направлена вертикально вверх и перпендикулярна скорости мотоцикла.

 3) 

Модуль центростремительного ускорения мотоцикла с мотоциклистом равен 5 м/с 2 .

 4) 

Сила, с которой мост действует на мотоцикл с мотоциклистом, равна 5000 Н и направлена вертикально вверх.

 5) 

Сила, с которой мотоцикл с мотоциклистом действует на мост, направлена вертикально вниз и равна 2500 Н.

Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 35 (верны: 3, 5)

Разбор

Сначала переведём скорость в м/с: 72 км/ч $= 20$ м/с.

В верхней точке выпуклого моста центростремительное ускорение направлено вниз, к центру кривизны. Его модуль равен
$a = v^{2} / R = 400 / 80 = 5$ м/с$^{2}$.
Это сразу подтверждает утверждение 3.

Запишем второй закон Ньютона для вертикальной оси (вниз — положительное направление центростремительного ускорения):
$mg − N = m a$,
где N — сила со стороны моста (нормальная реакция), направленная вверх.
Подставляем числа:
$N = 5000 − 2500 = 2500$ Н (вверх).

По третьему закону Ньютона мотоцикл давит на мост вниз с силой 2500 Н. Значит, верно утверждение 5.

Утверждение 1 неверно: $mg = 5$ кН, а не 50 кН.
Утверждение 2 неверно: равнодействующая сил направлена вниз, а не вверх.
Утверждение 4 неверно: $N = 2500$ Н, а не 5000 Н.

Таким образом, правильные утверждения — 3 и 5.
← Предыдущая задачаВсе задачи №5 (79)Следующая задача →
Хочешь закрепить? В тренажёре — быстрые колоды по 5 задач этого номера с баллами по правилам ЕГЭ, подсказками ИИ и разбором ошибок. Тренировать задание 5 →