Тема №7485 Ответы к ИДЗ по физике 25 вариантов (Часть 3)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к ИДЗ по физике 25 вариантов (Часть 3) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к ИДЗ по физике 25 вариантов (Часть 3), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Вариант № 15

1. Из одной точки одновременно в одном направлении начали равноускоренно двигаться две точки. Первая - с начальной скоростью v1 = 1 м/с и ускорением  a1 = 2 м/с2. Вторая - с начальной скоростью v2 = 10 м/с  и ускорением a2 = 1 м/с2. Когда и на каком расстоянии 1-я точка догонит 2-ю?

Ответ: 18 с; 342 м.

2. Шарик массой 200 г упал свободно с высоты 5 м на горизонтальную массивную плиту и отскочил от нее вверх после упругого удара. Определите импульс, полученный плитой при ударе шарика, а также среднюю силу, действующую на шарик при ударе, длящемся в течение времени Dt = 0,1 с.

Ответ: Рпл = 4 (кг×м)/с; Fср = 40 Н.

3. Бусинка может скользить по обручу радиусом 4,5 м, который вращается относительно вертикальной оси, проходящей через его центр и лежащей в плоскости обруча, с угловой скоростью 2 рад/с. На какую максимальную высоту относительно нижней точки обруча может подняться бусинка?

Ответ: h = 2 м.

4. Определить напряженность гравитационного поля (ускорение свободного падения), создаваемого сплошной однородной сферой радиусом внутри сферы. Плотность материала сферы r. Построить график зависимости f(r).

Ответ: (4/3)pr2/G.

5. Флюгер в виде однородного стержня может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр симметрии. Масса флюгера М = 100 г, а длина l = 20 см. Мальчик выстрелил в него из рогатки кусочком жвачки массой m = 30 г. Жвачка летела под углом a = 30 ° к линии флюгера в плоскости вращения последнего, и, попав в его конец, прилипла. При этом флюгер приобрел начальную угловую скорость w = 2 рад/с. Определить жесткость резины рогатки, если мальчик растянул ее на Dх = 10 см. (Учесть, что у рогатки две резинки).

Ответ: k = 0,25 Н/м.

6. Человек массой m = 60 кг идет равномерно по периферии горизонтальной круглой платформы радиусом R = 3,0 м, которую вращают с угловой скоростью = 1,00 рад/с вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр. Найти горизонтальную составляющую силы, действующей на человека со стороны платформы, если результирующая сил инерции, приложенных  к нему в системе отсчета «платформа», равна нулю.

Ответ: F = mw2R/4 = 45 Н.

7. На космическом корабле-спутнике находятся часы, синхронизированные до полета с земными. Скорость v0 спутника составляет 7,9 км/с. На сколько отстанут часы на спутнике по измерениям земного наблюдателя по своим часам за время t= 0,5 года?  

Ответ: t = 0,57 с.

8. До какой энергии можно ускорить частицы в циклотроне, если относительное увеличение массы частицы не должно превышать 5 %? Задачу решить для: 1) электронов; 2) протонов.

Ответ: Е1 = 2,5610-2 МэВ; Е2 = 47 МэВ.

Вариант № 16.

1. На рисунке изображена система грузов, находящихся в лифте, который движется вверх с ускорением а = 1 м/с2. Коэффициент трения между грузом массой m2 и столом равен m = 0,1. Определите силу натяжения троса, связывающего грузы, если m= 1 кг, а m2 = 2 кг.

Ответ: Fнат = 8 Н,  при mm2 < m1.

2. На чашку, подвешенную на пружине с коэффициентом жесткости k = 100 Н/м, падает с высоты h = 1 м груз массой m = 1 кг и остается на чашке, то есть удар груза о дно чашки можно считать абсолютно неупругим. Чашка начинает колебаться. Рассчитайте амплитуду колебаний чашки. Массой чашки пренебречь.

Ответ: 0,46 м.

3. В шаре радиусом R = 1 м сделана сферическая полость радиусом r = 0,5R, которая касается поверхности шара, как показано на рисунке. На расстоянии l = 2 м от центра шара находится маленький шарик массой m = 100 г. Масса шара без полости равна 3,6×104 кг. Определите величину силы гравитационного притяжения маленького шарика к шару с полостью.

Ответ: 53,2 нН

4. Момент силы, действующий на маховик по закону М = а + bt2, где а = 0,5 Н×м; = 0,5 Н×м/с2. Определить массу маховика, если известно, что его радиус R = 0,4 м и что угловое ускорение стало равным e = 4,5 с-2, через Dt = 2 с после начала действия вращательного момента.

Ответ: m = 6,2 кг.

5. Корабль движется со скоростью v = 36 км/ч по дуге радиусом R = 200 м. Найти момент гироскопических сил, действующих на подшипник со стороны вала с маховиком, которые имеют момент инерции относительно оси вращения J = 3,8×103кг×м2 и делают  n = 300 об/мин. Ось вращения ориентирована вдоль корабля.

Ответ: М = 6 кН×м.

6. Мотоциклист, масса которого вместе с мотоциклом равна m = 500 кг, совершает крутой поворот, двигаясь по окружности радиуса R = 20 м. При этом он наклонился на угол a = 30 ° от вертикали. Найти скорость мотоциклиста и центробежную силу инерции, действующую на мотоциклиста.

Ответ: = 10,64 м/с; F = 2829 Н.

7. Горизонтальный диск вращают с угловой скоростью w = 6,0 рад/с вокруг вертикальной оси, проходящей через его центр. По одному из диаметров диска движется небольшое тело массой m = 0,50 кг с постоянной относительно диска скоростью v¢ = 50 см/с. Найти силу, с которой диск действует на это тело в момент, когда оно находится на расстоянии r = 30 см от оси вращения.

Ответ: = 8 Н.

8. Найти скорость мезона, если его полная энергия в 10 раз больше энергии покоя.

Ответ: 2,985 м/с.

Вариант № 17.

1. Тело А брошено вертикально вверх со скоростью 20 м/с, тело В брошено горизонтально со скоростью 4 м/с с высоты 20 м  одновременно с телом А. Расстояние по горизонтали между исходными положениями тел равно 4 м. Определите скорость тела А в момент его столкновения с телом В.

Ответ: 10,2 м/с.

2. На внутренней поверхности сферы радиусом 0,1 м, вращающейся вокруг вертикальной оси, находится небольшой предмет. С какой постоянной частотой должна вращаться сфера, чтобы предмет находился в точке, направление на которую составляет угол 45 °? Коэффициент трения между предметом и поверхностью сферы равен 0,2 (» 10 м/с2).

Ответ: n = 1,55 об/с.

3. По наклонной плоскости скользят два груза массами m1 = 1 кг и m= 2 кг, связанные невесомой нерастяжимой нитью. Коэффициенты трения между грузами и плоскостью равны, соответственно: m1 = 0,7; m= 0,6. Определите силу натяжения нити, если угол наклона плоскости к горизонту a = 30 °.

Ответ: Fнат =0,58 Н.

4. Акробат массой 60 кг прыгает с высоты 10 м на растянутую сетку. На сколько прогнется при этом сетка? Когда акробат стоит неподвижно на сетке, ее статический прогиб равен 5 см.

Ответ: 1 м.

5. Цепочка массой m = 0,8 кг и длиной l = 1,5 м лежит на шероховатом столе так, что один ее конец свешивается у его края. Цепочка начинает сама соскальзывать, когда ее свешивающаяся часть составляет h = 1/3 длины цепочки. Какую работу совершат силы трения, действующие на цепочку, при ее полном соскальзывании со стола?

Ответ: A = -1,3 Дж.

6. Наибольшее расстояние от Солнца до кометы Галлея равно 35,4 радиуса земной орбиты, а наименьшее – 0,6. Прохождение ее вблизи Солнца наблюдалось в 1986 году. В каком году произошло ее предыдущее прохождение?

Ответ: в 1910 г.

7. В системе отсчета, вращающейся вокруг неподвижной оси с w = 5,0 рад/с, движется небольшое тело массой m = 100 г. Какую работу совершила центробежная сила инерции при перемещении этого тела по произвольному пути из точки 1 в точку 2, которые расположены на расстояниях r1 = 30 см и r2 = 50 см от оси вращения?

Ответ: А = 0,2 Дж.

8. По поверхности вращающегося с угловой скоростью w диска из центра по радиусу начинает ползти жук. Расстояние от жука до оси вращения зависит от времени как r = bt 2. Определить ускорение жука как функцию времени.

Ответ:

Вариант № 18.

1. Камень брошен с вышки в горизонтальном направлении со скоростью v= 30 м/с. Определить скорость v, тангенциальное и нормальное ускорение камня в конце первой секунды после начала движения.

Ответ: 31,6 м/с; 3,0 м/с2; 9,3 м/с2.

2. Вертолет массой m = 3 т с ротором, диаметр d которого равен 15 м, находится в воздухе над одной и той же точкой поверхности Земли («висит» в воздухе). С какой скоростью ротор отбрасывает вертикально вниз струю воздуха, если считать, что диаметр струи приблизительно равен диаметру вращающегося ротора? (Плотность воздуха r = 1,32 кг/м3).

Ответ: = 11,3 м/с.

3. На наклонной плоскости, угол наклона которой к горизонту составляет 30°, лежит тело массой 1 кг. Коэффициент трения тела о плоскость m = 0,5. Определите силу трения, действующую на тело. Определите зависимость силы трения, действующей на тело, от угла наклона b плоскости к горизонту.

Ответ: Fтр = mg×sinb = 5 H при tgb £ mFтр = mg×cosb, при tgb ³ m.

4. Человек, сидящий в лодке, бросает камень вдоль нее под углом 60 ° к горизонту. Масса камня 1 кг, масса человека и лодки 150 кг, начальная скорость камня относительно берега 10 м/с. Найти расстояние между точкой падения камня и лодкой в момент, когда камень коснется воды.

Ответ: = 8,8 м.

5. Сила гравитационного взаимодействия между кольцом, изготовленным из тонкой проволоки, и материальной точкой, находящейся на оси кольца, имеет максимальное значение, когда точка находится на расстоянии lmax от центра кольца. Во сколько раз сила гравитационного взаимодействия между кольцом и материальной точкой, находящейся на расстоянии l = 0,5lmax от центра кольца, меньше максимальной силы?

Ответ: 1,3.

6. Спутник имеет перигей над Южным полушарием Земли на высоте около 500 км, а апогей – на высоте около 40000 км над Северным полушарием. Каково отношение угловых скоростей обращения этого спутника в перигее и апогее?

Ответ: 45.

7. С какой наименьшей высоты должен съехать велосипедист, чтобы по инерции (без трения) проехать дорожку, имеющую форму «мертвой петли» радиусом = 3 м, и не оторваться в верхней точке петли? Масса велосипедиста с велосипедом М= 75 кг, причем на массу колес приходится m = 3 кг. Колеса считать обручами.

Ответ: Н = 7,56 м.

8. Мезон, входящий в состав космических лучей, движется со скоростью, составляющей 95 % скорости света. Какой промежуток времени по часам земного наблюдателя соответствует одной секунде «собственного времени» мезона?

Ответ: Dt = 3,2 с.

Вариант № 19

1. Чему равно полное время падения тела, если за последнюю секунду свободно падающее без начальной скорости тело пролетело 3/4  всего пути?

Ответ: 2 с.

2. Маленький шарик падает с высоты 50 см на наклонную плоскость, составляющую угол 45 ° к горизонту. Найдите расстояние между точками первого и второго ударов шарика о плоскость. Соударения считать абсолютно упругими.

Ответ: 2,8 м.

3. Вертолет с ротором, диаметр d которого равен 14 м, находится в воздухе над одной и той же точкой поверхности Земли. Ротор отбрасывает вертикально вниз струю воздуха со скоростью v = 10 м/с. Определите, какая масса воздуха ежесекундно отбрасывается ротором вертолета вертикально вниз (считайте, что диаметр струи приблизительно равен диаметру вращающегося ротора; плотность воздуха r = 1,32 кг/м3).

Ответ: кг/с.

4. Водомерный двигатель катера забирает воду из реки и выбрасывает ее со скоростью = 10,0 м/с относительно катера назад. Масса катера М = 1000 кг. Масса ежесекундно выбрасываемой воды постоянна и равна m = 10,0 кг/с. Пренебрегая сопротивлением движению катера, определить: а) скорость катера v спустя время = 1,00 мин после начала движения; б) какой предельной скорости vmax может достичь катер.

Ответ: а) v = 4,5 м/с; б) vmax = 10 м/с.

5. Гироскоп одним концом закреплен в подшипнике (см. рисунок). На другой конец гироскопа подействовали силой = 10 Н. Считая, что элементарное угловое смещение оси вращения в направлении действия силы равно dq, определите угловую скорость прецессии гироскопа, если известно, что его длина l = 20 см, а момент импульса L= 1,5 кг×м2/с.

Ответ: W = 1,3 рад/с.

6. Сплошной цилиндр вращается вокруг оси, совпадающей с одной из образующих цилиндра. Цилиндр имеет массу m = 10 кг и радиус R = 20 см. Угловая скорость его вращения соответствует n = 1 об/с. Определить: а) импульс цилиндра; б) его кинетическую энергию.

Ответ: Р = 12,56 кг×м/с; К = 11,8 Дж.

7. Система состоит из груза m1 = 1 кг, невесомого блока и сплошного цилиндра массой m2 = 10 кг и радиусом R = 10 см (см. рисунок). Груз m1 движется по горизонтальной плоскости без трения. Одновременно с цилиндра сматывается шнур. Определите: а) ускорение центра масс цилиндра; б) ускорение груза m1; в) силу натяжения нити; г) угловое ускорение цилиндра.

Ответ: а) ас = 9,1 м/с2; б) а= 7,5 м/с2; в) Т = 7,5 Н; г) = 15,1 с-1.

8. Импульс Р релятивистской частицы равен m0c. Под действием внешней силы импульс частицы увеличивается в два раза. Во сколько раз возрастет при этом энергия частицы: 1) кинетическая? 2) полная?

Ответ: 1) 2,98; 2) 1,58.

Вариант № 20.

1. С крыши высотного здания с интервалом времени 2 с падают один за другим два тела. Чему равно расстояние между телами через 2 с после начала падения второго тела?

Ответ: 60 м.

2. Камень брошен горизонтально с начальной скоростью v0 = 10 м/с. Найти радиус кривизны R траектории камня через время t = 3 с после начала движения.

Ответ: 305 м.

3. Определите силы натяжения нитей, связывающих грузы в системе, изображенной на рисунке. Массы тел соответственно m1 = 1 кг; m2 = 2 кг; m=  4 кг. Коэффициент трения первого тела о наклонную плоскость m1 = 0,1, коэффициент трения второго тела о наклонную плоскость m2 = 0,2. Угол наклона плоскости к горизонту a = 30 °. (Трением в блоке пренебрегаем).

Ответ: Fнат1 = 8,8 Н; Fнат2 = 28,2 Н.

4. На горизонтальную ось насажан шкив на спицах. На шкив намотан шнур, к которому привязан груз m1. Опускаясь равноускоренно, груз прошел за первые 3 с расстояние = 1,8 м. Масса шкива m = 480 г равномерно распределена по ободу. Используя основной закон динамики вращательного движения, определите массу подвешенного к шнуру груза.

Ответ: m1 » 430 г.

5. На покоящийся маховик, момент инерции которого равен J = 4,5 кг×м2, начинает действовать вращающийся момент. Сколько оборотов сделает маховик к этому моменту, когда его угловая скорость достигнет величины, соответствующей частоте = 100 об/мин?

Ответ: N = 3,14.

6. Сплошной однородный диск радиусом R = 10 см, имеющий начальную угловую скорость w0 = 50 рад/с (относительно оси, перпендикулярной к плоскости диска и проходящей через центр масс), кладут на горизонтальную поверхность. Сколько оборотов сделает диск до остановки, если коэффициент трения между поверхностью и диском m = 10-1 и не зависит от угловой скорости вращения диска? (Рекомендации. Примите метод дифференцирования и интегрирования).

Ответ: » 15

7. Горизонтально расположенный стержень вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через его конец, с угловой скоростью w = 1,00 рад/с. Расстояние от оси до конца стержня l = 1 м. На стержень надета муфта массой m = 0,1 кг. Муфта закреплена с помощью нити на расстоянии l0 = 0,1 м от оси вращения. В момент t = 0 нить пережигают, и муфта начинает скользить по стержню практически без трения. Найти: а) время t, спустя которое муфта слетит со стержня; б) силу F, с которой стержень действует на муфту в момент t; в) работу А, которая совершается над муфтой за время t в неподвижной системе отсчета.

Ответ: a) = 3 c; б) = 1Н; в) А = 0,1 Дж.

8. Собственное время жизни некоторой нестабильной частицы t0 = 10 нс. Найти путь, который пройдет эта частица до распада в лабораторной системе отсчета, где ее время жизни t = 20 нс.

Ответ: = 5 м.

Вариант № 21.

1. Мяч, брошенный со скоростью 10 м/с под углом  ° к горизонту, ударяется о стену, находящуюся на расстоянии 3 м от места бросания. Определите модуль скорости мяча после удара о стенку. Удары считайте абсолютно упругими.

Ответ: 5,7 м/с.

2. Катер массой m = 2,5 т развивает максимальную скорость vmax = 30 м/с. После выключения двигателей в течение времени t = 30 с катер теряет половину своей скорости. Определите мощность, развиваемую катером при включенных двигателях. (Принять, что сила сопротивления движению катера изменяется пропорционально квадрату скорости).

Ответ: = 2,5×103 Вт.

3. На платформе, вращающейся с частотой 3 об/мин, находится груз массой 0,2 кг. Груз прикреплен к центру платформы невесомой абсолютно упругой пружинкой длиной 10 см. При вращении платформы пружинка растягивается на 2 см. Определите силу реакции пружины, принимая во внимание силу трения (покоя) между грузом и платформой. Результат представьте в миллиньютонах.

Ответ: 1,2 мН; 60 мН/м.

4. Артиллеристы стреляют так, чтобы ядро попало в неприятельский лагерь. В момент выстрела ядра из пушки на него садится верхом барон Мюнхгаузен, и потому ядро падает, не долетая до цели. Какую часть пути Мюнхгаузену придется пройти пешком, чтобы добраться до вражеского лагеря? Принять, что Мюнхгаузен впятеро тяжелее ядра. Посадку барона на ядро считать абсолютно неупругим ударом.

Ответ:

5. На гладкой горизонтальной плоскости лежит доска АВ длиной l = 100 см, на конце А которой находится небольшая шайба. Масса доски в h = 10 раз больше массы шайбы, коэффициент трения между ними m = 0,15. Какую начальную скорость надо сообщить шайбе в направлении от А к В, чтобы она смогла соскользнуть с доски?

Ответ: u> 1,8 м/с.

6. Найти момент инерции равностороннего треугольника, сторонами которого являются однородные стержни длиной = 20 см и массой m = 10 г, относительно оси, проходящей через пересечение высот этого треугольника и перпендикулярно его плоскости.

Ответ: J = 2×10-4 кг×м2.

7. Горизонтально расположенный гладкий стержень АВ вращают с угловой скоростью w = 2 рад/с вокруг вертикальной оси, проходящей через его конец А. По стержню свободно скользит муфточка массой m = 0,5 кг, движущаяся из точки А с некоторой начальной скоростью. В тот момент, когда муфточка находится на расстоянии r = 50 см от оси вращения, на нее действует сила Кориолиса, равная 3 Н. Найти начальную скорость муфточки.

Ответ: u= 1,1 м/с.

8. Считая, что энергия покоя электрона равна 0,511 МэВ, вычислить: 1) импульс электрона с кинетической энергией, равной его энергии покоя; 2) кинетическую энергию электрона с импульсом 0,511 МэВ/с, где с – скорость света. (В настоящее время импульсы релятивистских частиц выражают в единицах – энергия, деленная на скорость света).

Ответ: Р = 0,9 МэВ/сК = 0,21 МэВ.

 

Категория: Физика | Добавил: Админ (11.08.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar