Тема №5955 Ответы к задачам по физике 10 класс Марон (Часть 4)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике 10 класс Марон (Часть 4) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике 10 класс Марон (Часть 4), 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.

Ответы в самом низу встроенного документа

КР-1 . Прямолинейное движение
Вариант 1
I 1. Сколько времени пассажир, сидящий у окна поез­
да, идущего со скоростью 54 км/ч, будет видеть про­
ходящий мимо него встречный поезд, скорость кото­
рого 36 км/ч? Длина поезда 250 м.
2. Автомобиль движется со скорость 72 км/ч. Опреде­
лите ускорение автомобиля, если через 20 с он остано­
вится.
3. За какое время автомобиль, двигаясь из состояния
покоя с ускорением 0,6 м/с2, пройдет 30 м?
II 4. Теплоход проходит расстояние между двумя горо­
дами вверх по течению реки за 80 ч, а вниз по течению
за 60 ч. Определите время, за которое расстояние
между городами проплывет плот.
5. При взлете самолет за 40 с приобретает скорость
300 км/ч. Какова длина взлетной полосы?
6. Определите начальную скорость тела, которое, дви­
гаясь с ускорением 2 м/с2, за 5 с проходит путь, рав­
ный 125 м.
III 7. Эскалатор метро поднимает неподвижно стоящего
на нем пассажира за 1 мин. По неподвижному эскала­
тору пассажир поднимается за 3 мин. Сколько време­
ни будет подниматься идущий пассажир по движуще­
муся эскалатору?
8. Мяч, скатываясь с наклонной плоскости из состо­
яния покоя, за первую секунду прошел путь 15 см.
Определите путь, пройденный мячом за 2 с.
9. Тело движется равномерно со скоростью 3 м/с в те­
чение 20 с, затем в течение 15 с движется с ускорени­
ем 0,2 м/с2 и останавливается. Найдите путь, прой­
денный телом за все время движения.
89
Вариант 2
I 1. Одновременно из пунктов А и В, расстояние между
которыми равно 250 км, навстречу друг другу выеха­
ли два автомобиля. Определите, через какое время
встретятся автомобили, если их скорости соответ­
ственно равны 60 км/ч и 40 км/ч.
2. Троллейбус трогается с места с ускорением 1,2 м/с2.
Какую скорость приобретает троллейбус за 10 с?
3. Рассчитайте ускорение поезда, движущегося со ско­
ростью 18 км/ч, если он, начав торможение, останав­
ливается в течение 10 с.
II 4. Катер переправляется через реку. Скорость течения
равна 3 м/с, скорость катера в стоячей воде — 6 м/с.
Определите угол между векторами скорости катера от­
носительно воды и скорости течения, если катер пере­
плывает реку по кратчайшему пути.
5. Автомобиль, движущийся со скоростью 36 км/ч,
начинает тормозить и останавливается через 2 с. Ка­
ков тормозной путь автомобиля?
6. Чему равно ускорение пули, которая, пробив стену
толщиной 35 см, уменьшила свою скорость с 800 до
400 м/с?
1—11—1 1—1
7. Первую треть пути велосипедист ехал со скоростью
15 км/ч. Средняя скорость велосипедиста на всем пу­
ти равна 20 км/ч. С какой скоростью он ехал остав­
шуюся часть пути?
8. Двигаясь из состояния покоя, автомобиль за первые
5 с проходит 25 м. Рассчитайте путь, пройденный ав­
томобилем за десятую секунду после начала движе­
ния.
9. При остановке автобус за последнюю секунду про­
ехал половину тормозного пути. Каково полное время
торможения автобуса?
90
Вариант 3
I 1. Пассажир поезда, идущего со скоростью 15 м/с, ви­
дит в окне встречный поезд длиной 150 м в течение
6 с. Какова скорость встречного поезда?
2. Автомобиль при разгоне за 10 с приобретает ско­
рость 54 км/ч. Каково при этом ускорение автомо­
биля?
3. Определите время, за которое ракета приобретает
первую космическую скорость 7,9 км/с, если она дви­
жется с ускорением 50 м/с2.
II 4. За 1,5 ч моторная лодка проходит против течения
расстояние 18 км. За какое время она пройдет обрат­
ный путь, если скорость течения равна 3 км/ч?
5. С каким ускорением двигался поезд до остановки,
если в начале торможения он имел скорость 36 км/ч,
а его тормозной путь равен 100 м?
6. Пройдя от станции расстояние 1,5 км, поезд развил
скорость 54 км/ч. Каково время разгона поезда?
III 7. Катер, плывущий вниз по реке, догоняет спасатель­
ный круг. Через 30 мин после этого катер поворачива­
ет назад и снова встречает круг на расстоянии 5 км от
места первой встречи. Найдите скорость течения ре­
ки.
8. Начав движение из состояния покоя с ускорением
6 м/с2, тело достигло скорости 36 м/с и, продолжая
движение, остановилось через 5 с. Какой путь прошло
тело за все время движения?
9. Найдите время, необходимое мотоциклисту для
полной остановки, если за 3 с он проехал половину
тормозного пути.
91
Вариант 4
I 1. Из двух городов, расстояние между которыми рав­
но 120 км, одновременно навстречу друг другу выеха­
ли два автобуса, скорости которых постоянны и равны
соответственно 20 км/ч и 60 км/ч. Через какое время
встретятся автобусы?
2. Определите время, за которое трамвай развивает
скорость 36 км/ч, трогаясь с места с ускорением
0,2 м/с2.
3. Велосипедист, движущийся со скоростью 3 м/с, на­
чинает спускаться с горы с ускорением 0,8 м/с2. Най­
дите длину горы, если спуск занял 6 с.
II 4. Моторная лодка проходит расстояние между двумя
пунктами по течению реки за 3 ч, а плот — за 12 ч.
Сколько времени моторная лодка затратит на обрат­
ный путь?
5. Определите время, за которое троллейбус, двигаясь
из состояния покоя, на пути 500 м приобрел скорость
54 км/ч.
6. Двигаясь от остановки, тело достигло скорости
50 м/с, пройдя путь 50 м. Чему равно ускорение, с ко­
торым двигалось тело?
III 7. Скорость поезда на подъеме равна 30 км/ч, а на
спуске — 90 км/ч. Определите среднюю скорость на
всем участке пути, если спуск в 2 раза длиннее подъ­
ема.
8. За последнюю (пятую) секунду равнозамедленного
движения тело проходит 5 м и останавливается. Чему
равен путь, пройденный телом за третью секунду?
9. Расстояние 1,8 км между двумя станциями метро
поезд проходит со средней скоростью 54 км/ч. На уча­
стке разгона он движется равноускоренно в течение
40 с, затем едет равномерно, после чего равнозамед­
ленно в течение 20 с до полной остановки. Определите
наибольшую скорость поезда.
92
КР-2. Свободное падение тел.
Баллистическое движение
Вариант 1
I 1. Тело упало с высоты 45 м. Каково время падения
тела?
2. Мальчик бросил горизонтально мяч из окна, нахо­
дящегося на высоте 20 м. Определите, с какой скоро­
стью был брошен мяч, если он упал на расстоянии 6 м
от основания дома.
II 3. Мальчик бросил вертикально вверх мяч и поймал
его через 2 с. На какую максимальную высоту поднял­
ся мяч?
4. Камень, брошенный горизонтально с высоты 2 м
над землей, упал на расстоянии 7 м. Найдите началь­
ную и конечную скорости мяча.
III 5. Тело, брошенное с поверхности земли вертикально
вверх со скоростью 30 м/с, дважды побывало на высо­
те 40 м. Какой промежуток времени разделяет эти два
события?
6. Тело брошено под углом 60° к горизонту с началь­
ной скоростью 30 м/с. На какой высоте вектор скорос­
ти составит угол 45° с горизонтом?
93
Вариант 2
I 1. Найдите скорость, с которой тело упадет на поверх­
ность земли, если оно свободно падает с высоты 5 м.
2. Пуля вылетает в горизонтальном направлении и ле­
тит со скоростью 800 м/с. На сколько снизится пуля в
отвесном направлении во время полета, если расстоя­
ние до цели равно 600 м?
II 3. С какой скоростью вылетел шарик из пружинного
пистолета, если после выстрела он поднялся на высоту
5 м?
4. Камень брошен под углом 30° к горизонту со скоро­
стью 10 м/с. Через какое время он будет на высоте
1 м?
III 5. Свободно падающий камень пролетел последние
три четверти пути за 1с. С какой высоты падал ка­
мень?
6. Вертолет летит горизонтально со скоростью
180 км/ч на высоте 500 м. С вертолета на теплоход
нужно сбросить вымпел, движущийся встречным кур­
сом со скоростью 24 км/ч. На каком расстоянии от
теплохода летчик должен сбросить вымпел?
94
Вариант 3
I 1. Чему равна максимальная высота, на которую под­
нимется тело, брошенное вертикально вверх со скоро­
стью 40 м/с?
2. Ружье расположено горизонтально на высоте 3 м
над землей. Через какое время после выстрела пуля
упадет на землю?
II 3. Какова начальная скорость стрелы, выпущенной из
лука вертикально вверх, если она упала на землю че­
рез 6 с?
4. Дальность полета тела, брошенного горизонтально
со скоростью 10 м/с, равна высоте бросания. С какой
высоты было сброшено тело?
I—1 t—1 t—1
5. Свободно падающее тело прошло последние 30 м за
время 0,5 с. Найдите высоту, с которой падало тело.
6. Мяч, брошенный одним игроком другому под углом
к горизонту со скоростью 20 м/с, достиг высшей точ­
ки подъема через 1 с. На каком расстоянии находи­
лись друг от друга игроки?
95
Вариант 4
I 1. Рассчитайте время, за которое камень, начавший
свободное падение, пройдет путь 20 м.
2. Из вертолета, движущегося горизонтально со ско­
ростью 40 м/с, на высоте 500 м сброшен груз без на­
чальной скорости относительно вертолета. На каком
расстоянии по горизонтали от места выброса упадет
груз?
II 3. Во сколько раз нужно увеличить начальную ско­
рость брошенного вверх тела, чтобы максимальная
высота подъема увеличилась в 4 раза?
4. Мальчик ныряет в воду с крутого берега высотой
5 м, имея после разбега скорость б м/с, направленную
горизонтально. Каковы модуль и направление скорос­
ти мальчика при достижении им поверхности воды?
I I I 5. Сосулька падает с крыши дома. Первую половину
пути она пролетела за 1 с. Сколько времени ей оста­
лось лететь?
6. Самолет летит горизонтально на высоте 8 км со ско­
ростью 1800 км/ч. За сколько километров до цели
летчик должен сбросить бомбу, чтобы поразить цель?
96
КР-3 . Кинематика периодического движения
Вариант 1
I 1. Самолет на скорости 360 км/ч делает петлю Несте­
рова радиусом 400 м. Определите центростремитель­
ное ускорение самолета.
2. Чему равны частота и период колеса ветродвигате­
ля, если за 2 мин колесо сделало 50 оборотов?
II 3. Какова линейная скорость точек шкива мотора,
удаленных от оси вращения на 10 см, если шкив со­
вершает 1200 оборотов в минуту?
4. Частица совершает гармонические колебания по за-
к
кону х —20 cos g t см. Определите координату части­
цы, модуль ее скорости и ускорения в момент времени
t~ 2 с.
III 5. Определите частоту вращения колес поезда, имею­
щих диаметр 1,5 м, при скорости поезда 72 км/ч.
6. Каково центростремительное ускорение тела при
его равномерном движении по окружности радиусом
10 см, если при этом тело совершает 30 оборотов в ми­
нуту?
4 — Марон, 10 кл. 97
Вариант 2
I 1. Определите период и частоту вращающегося диска,
если он за 10 с делает 40 оборотов.
2. Какова скорость трамвайного вагона, движущегося
по закруглению радиусом 50 м с центростремитель­
ным ускорением 0,5 м/с2?
II 3. Частица совершает гармонические колебания по за-
71
кону х = 10 cos ^ t см. Определите координату части­
цы, модуль ее скорости и ускорения в момент времени
t = 8 с.
4. При равномерном движении по окружности тело за
2 с проходит 5 м. Каково центростремительное уско­
рение тела, если период обращения равен 5 с?
III 5. Рассчитайте, во сколько раз скорость конца минут­
ной стрелки больше скорости конца часовой стрелки,
если минутная стрелка в 1,5 раза длиннее часовой.
6. Тело равномерно движется по окружности ради­
усом 1 м. Определите период вращения тела по окруж­
ности, если центростремительное ускорение равно
4 м/с2.
98
Вариант 3
I 1. Вычислите центростремительное ускорение искус­
ственного спутника Земли, движущегося на высоте
600 км над земной поверхностью по круговой орбите с
линейной скоростью 8 км/с. Радиус Земли принять
равным 6400 км.
2. Найдите период и частоту вращения минутной
стрелки часов.
II 3. Чему равна скорость велосипедиста, если колесо ве­
лосипеда делает 100 оборотов в минуту, а его радиус
равен 40 см?
4. Частица совершает гармонические колебания по за­
кону х = 5 cos ^ t см. Определите координату частицы,
модуль ее скорости и ускорения в момент времени
t = 3 с.
1—1 1—1 1—1
5. Во сколько раз изменяется скорость движения спут­
ника на орбите, если при уменьшении в 2 раза радиуса
круговой орбиты период его обращения уменьшается
в 4 раза?
6. Две материальные точки движутся по окружностям
радиусами R1 и R2, причем Rl = 2R2. Сравните их
центростремительные ускорения, если равны их пери­
оды обращения.
4* 99
Вариант 4
I 1. Каковы период и частота обращения секундной
стрелки часов?
2. Конькобежец движется со скоростью 12 м/с по ок­
ружности радиусом 50 м. Определите центростреми­
тельное ускорение при движении конькобежца.
II 3. Чему равна скорость поезда, если колеса локомоти­
ва, имеющие радиус 1,2 м, делают 160 оборотов в ми­
нуту?
4. Частица совершает гармонические колебания по за­
кону х = 4 cos ^ t см. Определите координату части­
цы, модуль ее скорости и ускорения в момент времени
t = 5 с.
III 5. Найдите частоту вращения барабана лебедки диа­
метром 16 см при подъеме груза со скоростью 0,4 м/с.
6. Определите среднюю орбитальную скорость спутни­
ка, если средняя высота его орбиты над Землей равна
1200 км, а период обращения равен 105 мин. Радиус
Земли равен 6400 км.
100
КР-4. Законы Ньютона
Вариант 1
I 1. Определите, с каким наибольшим ускорением мож­
но поднимать груз массой 120 кг, чтобы канат, выдер­
живающий максимальную нагрузку 2000 Н, не разор­
вался.
2. Чему равна сила трения, если после толчка вагон
массой 20 т остановился через 50 с, пройдя расстояние
125 м?
II 3. К одному концу веревки, перекинутой через блок,
подвешен груз массой 10 кг. С какой силой надо тя­
нуть за другой конец веревки, чтобы груз поднимался
с ускорением 2 м/с2.
4. Определите минимальную скорость, при которой
автомобиль успеет остановиться перед препятствием,
если он начинает тормозить на расстоянии 25 м от
препятствия, а коэффициент трения шин об асфальт
равен 0,8.
I I I 5. На концах невесомой и нерастяжимой нити, пере­
кинутой через блок, подвешены грузы, массы кото­
рых равны 600 г и 400 г. Определите скорость грузов
через 2 с после того, как система будет предоставлена
самой себе.
6. При помощи пружинного динамометра груз массой
10 кг движется с ускорением 5 м/с2 по горизонталь­
ной поверхности стола. Коэффициент трения груза о
стол равен 0,1. Найдите удлинение пружины, если ее
жесткость 2000 Н/м.
101
Вариант 2
I 1. Какова сила натяжения троса при вертикальном
подъеме груза массой 200 кг с ускорением 2,5 м/с2?
2. Вагонетка массой 40 кг движется под действием си­
лы 50 Н с ускорением 1 м/с2. Определите силу сопро­
тивления.
II 3. На нити, перекинутой через неподвижный блок,
подвешены два груза массой 11 г и 13 г. Когда гири
отпустили, система пришла в движение с ускорением
81,8 см/с2. Каково ускорение свободного падения для
данного места?
4. Троллейбус массой 10 т, трогаясь с места, на пути
50 м приобрел скорость 10 м/с. Найдите коэффициент
трения, если сила тяги равна 14 кН.
I I I 5. Два груза, соединенные нитью, движутся по глад­
кой поверхности. Когда к правому грузу приложили
силу, равную 100 Н, натяжение нити равнялось 30 Н.
Каким будет натяжение нити, если эту силу прило­
жить к левому грузу?
6. В шахту спускается бадья массой 500 кг и в первые
10 с от начала равноускоренного движения проходит
20 м. Какова сила натяжения каната?
102
Вариант 3
I 1. С каким ускорением движется вертикально вверх
тело массой 10 кг, если сила натяжения троса равна
118 Н?
2. Найдите силу, сообщающую автомобилю массой
3,2 т ускорение, если он за 15 с от начала движения
развил скорость, равную 9 м/с.
II 3. Тело останавливается под действием силы трения.
Чему равно при этом ускорение, если коэффициент
трения 0,2?
4. Парашютист, достигнув в затяжном прыжке ско­
рости 55 м/с, раскрыл парашют, после чего за 10 с
скорость его уменьшилась до 5 м/с. Найдите силу на­
тяжения стропов парашюта, если масса парашютиста
80 кг.
I I I 5. Динамометр вместе с прикрепленным к нему гру­
зом сначала поднимают вертикально вверх, затем
опускают. В обоих случаях движение происходит с ус­
корением, равным 6 м/с2. Какова масса груза, если
разность показаний динамометра оказалась равной
29,4 Н?
6. Две гири массами т1 = 7 кг и т2 = 11 кг висят на
концах нити, которая перекинута через блок. Гири
вначале находятся на одной высоте. Через какое вре­
мя после начала движения более легкая гиря окажет­
ся на 10 см выше тяжелой?
103
Вариант 4
I 1. Определите массу груза, который можно поднимать
с помощью стальной проволоки с ускорением 2 м/с2,
если проволока выдерживает максимальную нагрузку
6 кН.
2. Рассчитайте силу торможения, действующую на по­
езд массой 400 т. Тормозной путь поезда равен 200 м,
а его скорость в начале торможения — 39,6 км/ч.
II 3. Вагонетка массой 200 кг движется с ускорением
4 м/с2. С какой силой рабочий толкает вагонетку, ес­
ли коэффициент трения равен 0,6?
4. К вертикально расположенному динамометру при­
крепили брусок массой 200 г. Затем брусок оттянули
так, что пружина удлинилась на 4 см. Определите ус­
корение, с которым начнет двигаться брусок, если его
отпустить. Жесткость пружины равна 80 Н/м.
I I I 5. Какая горизонтальная сила требуется, чтобы тело
массой 2 кг, лежащее на горизонтальной поверхности,
начало скользить по ней с ускорением 0,2 м/с2? Коэф­
фициент трения между телом и поверхностью равен
0,02.
6. Найдите ускорение и силу натяже­
ния нити (рис. 59), если массы грузов
тп1 = 8 кг и тп2 = 12 кг.
т2
тп1
Рис. 59
104
КР-5. Применение законов Ньютона
Вариант 1
I 1. Рассчитайте силу, которая необходима для равно­
мерного подъема вагонетки массой 600 кг по эстакаде
с углом наклона 20°. Трением пренебречь.
2. Каков вес груза массой 10 кг, находящегося на под­
ставке, движущейся вверх с ускорением 2,5 м/с2?
II 3. С сортировочной горки, высота которой равна 40 м,
а длина — 400 м, начинает спускаться вагон. Опреде­
лите скорость вагона в конце сортировочной горки, ес­
ли коэффициент сопротивления движению вагона ра­
вен 0,05.
4. Мальчик массой 50 кг качается на качелях, длина
подвеса которых равна 4 м. С какой силой он давит на
сиденье при прохождении среднего положения со ско­
ростью 6 м/с?
I I I 5. С наклонной плоскости, угол наклона которой 45°,
соскальзывают два груза массой 2 кг (движется пер­
вым) и 1 кг, соединенные пружиной жесткостью
100 Н/м. Коэффициенты трения между грузами и
плоскостью равны соответственно 0,2 и 0,5. Найдите
растяжение пружины при соскальзывании грузов.
6. Брусок массой 400 г под дейст­
вием груза массой 100 г (рис. 60)
проходит из состояния покоя
путь 80 см за 2 с. Найдите коэф­
фициент трения.
Ш //Ш Щ
Рис. 60
1
105
Вариант 2
I 1. Рассчитайте силу, которую необходимо приложить,
чтобы поднять по наклонной плоскости тело массой
7 кг с ускорением 2,4 м/с2, если угол наклона наклон­
ной плоскости к горизонту равен 15°. Трение не учи­
тывать.
2. С какой силой космонавт массой 70 кг, находящий­
ся в космическом корабле, движущемся вверх с уско­
рением 40 м/с2, давит на кресло кабины?
II 3. Лифт опускается равноускоренно и в первые 10 с
проходит 10 м. На сколько уменьшится вес пассажира
массой 70 кг, который находится в этом лифте?
4. Рассчитайте ускорение, с которым тело соскальзы­
вает с наклонной плоскости, имеющей угол наклона
30°, если коэффициент трения равен 0,2. *6
III 5. Брусок начинает соскальзывать с вершины наклон­
ной плоскости, имеющей высоту 10 м и угол наклона
30°. Какова скорость тела в конце спуска и продолжи­
тельность спуска, если коэффициент трения тела о
плоскость равен 0,1?
6. Определите ускорение и силы
натяжения нитей (рис. 61), если
массы грузов равны т1 = 3 кг,
т2 = 4 кг, т3 = 5 кг, а угол на­
клона а = 30°. Коэффициент тре­
ния равен 0,2.
106
Вариант 3
I 1. Брусок начинает соскальзывать с наклонной плос­
кости, имеющей угол наклона 30°. Найдите ускоре­
ние, с которым движется тело. Трение не учитывать.
2. Определите массу тела, которое в лифте, движу­
щемся вниз с ускорением 5 м/с2, имеет вес, равный
100 н.
II 3. Груз массой 50 кг находится на наклонной плоскос­
ти длиной 5 м и высотой 3 м. Найдите силу, необходи­
мую для перемещения груза вверх по наклонной плос­
кости с ускорением 1 м/с2, зная, что коэффициент
трения равен 0,2.
4. Велосипедист массой 80 кг двигается по аттракци­
ону «мертвая петля» со скоростью 54 км/ч. Радиус
петли равен 4,5 м. Найдите вес велосипедиста в верх­
ней точке петли.
III 5. Тело брошено вверх по наклонной плоскости с уг­
лом 28°. Найдите время подъема тела до остановки и
время спуска, если начальная скорость тела равна
13 м/с, а коэффициент трения — 0,2.
6. Определите путь, пройденный
телом т1 за 0,2 с, если коэффи­
циент трения его на наклонной
плоскости равен 0,1 (рис. 62),
ml = 1 кг, т2 = 6 кг, а = 30°.
Рис. 62
107
Вариант 4
I 1. С наклонной плоскости, имеющей угол наклона
40°, соскальзывает тело массой 10 кг. Определите си­
лу трения, если ускорение тела равно 2 м/с2.
2. Ракета на старте с поверхности Земли движется
вертикально вверх с ускорением 20 м/с2. Каков вес
космонавта массой 80 кг?
II 3. Какую силу необходимо приложить к телу массой
6 кг, чтобы оно перемещалось вверх по наклонной
плоскости с ускорением 0,4 м/с2? Наклонная плос­
кость составляет с горизонтом угол 30°, а коэффици­
ент трения равен 0,3.
4. Трамвайный вагон массой 15 т движется по выпук­
лому мосту радиусом кривизны 50 м. Определите ско­
рость трамвая, если его вес на середине моста равен
102 кН.
III 5. Для удержания груза на наклонной плоскости,
имеющей при основании угол 30°, необходимо прило­
жить силу, равную 40 Н, направленную вдоль наклон­
ной плоскости. А для равномерного подъема этого
груза вверх по наклонной плоскости надо приложить
силу, равную 80 Н. Рассчитайте коэффициент трения.
6. К концам невесомой нерастяжимой нити, переки­
нутой через невесомый неподвижный блок, подвеше­
ны два груза массами по 100 г каждый. На один из
грузов положен перегрузок массой 50 г. При этом вся
система приходит в движение. Найдите ускорение, с
которым движутся грузы и перегрузок. Какова сила
натяжения нити?
108
КР-6. Закон сохранения импульса
Вариант 1
I 1. Два кубика массами 1 кг и 3 кг скользят навстречу
друг другу со скоростями 3м/с и 2м/с соответствен­
но. Каков суммарный импульс кубиков после их абсо­
лютно неупругого удара?
2. Рассчитайте скорость, которую будет иметь ракета,
стартовая масса которой 1 т, если в результате горе­
ния топлива выброшено 200 кг газов со скоростью
2 км/с.
II 3. Две тележки движутся навстречу друг другу со ско­
ростью 4 м/с каждая. После столкновения вторая те­
лежка получила скорость в направлении движения
первой тележки, равную 6 м/с, а первая остановилась.
Рассчитайте массу первой тележки, если масса второй
2 кг.
4. Граната, летевшая горизонтально со скоростью
10 м/с, разорвалась на два осколка массами 1 кг и
1,5 кг. Больший осколок после взрыва летит в том же
направлении и его скорость 25 м/с. Определите на­
правление движения и скорость меньшего осколка. *3
I I I 5. Человек, находящийся в неподвижно стоящей на
озере лодке, переходит с носа на корму. Рассчитайте
расстояние, на которое переместится лодка, если мас­
са человека 60 кг, масса лодки 120 кг, а длина лодки
3 м.
6. При взрыве камень разрывается на три части. Пер­
вый осколок массой 1 кг летит горизонтально со ско­
ростью 12 м/с, а второй осколок массой 2 кг — со ско­
ростью 8 м/с перпендикулярно направлению движения
первого куска. Третий осколок отлетает со скоростью
40 м/с. Какова масса третьего осколка и в каком на­
правлении по отношению к горизонту он летит?
109
Вариант 2
I 1. Молекула массой 8 • 10-26 кг подлетает перпендику­
лярно стенке со скоростью 500 м/с, ударяется о нее и
отскакивает с той же по величине скоростью. Найдите
изменение импульса молекулы при ударе.
2. Чему будет равна скорость вагонетки массой 2,4 т,
движущейся со скоростью 2 м/с, после того как на ва­
гонетку вертикально сбросили 600 кг песка?
II 3. От двухступенчатой ракеты общей массой 1 т в мо­
мент достижения скорости 171 м/с отделилась ее вто­
рая ступень массой 0,4 т, скорость которой при этом
увеличилась до 185 м/с. Определите скорость, с кото­
рой стала двигаться первая ступень ракеты.
4. Два шара движутся навстречу друг другу с одинако­
вой скоростью. Масса первого шара 1 кг. Какую массу
должен иметь второй шар, чтобы после столкновения
первый шар остановился, а второй покатился назад
с прежней скоростью?
I—1I—1 I—1
5. Человек массой 60 кг стоит на льду и ловит мяч
массой 500 г, который летит горизонтально со скоро­
стью 20 м/с. На какое расстояние откатится человек с
мячом по горизонтальной поверхности льда, если ко­
эффициент трения равен 0,05?
6. Плот массой 800 кг плывет по реке со скоростью
1 м/с. На плот с берега перпендикулярно направле­
нию движения плота прыгает человек массой 80 кг со
скоростью 2 м/с. Определите скорость плота с челове­
ком.
110
Вариант 3
I 1. Шар массой 100 г движется со скоростью 5 м/с.
После удара о стенку он стал двигаться в противопо­
ложном направлении со скоростью 4м/с. Чему равно
изменение импульса шара в результате удара о стен­
ку?
2. Мальчик массой 20 кг, стоя на коньках, горизон­
тально бросает камень со скоростью 5м/с. Чему равна
скорость, с которой после броска поедет мальчик, если
масса камня 1 кг?
II 3. Протон, движущийся со скоростью 2 • 104 м/с,
столкнулся с неподвижным ядром атома гелия. Рас­
считайте скорость ядра атома гелия после удара, если
скорость протона уменьшилась до 0,8* 104 м/с. Масса
ядра атома гелия больше массы протона в 4 раза.
4. Из лодки, приближающейся к берегу со скоростью
0,5 м/с, на берег прыгнул человек со скоростью 2 м/с
относительно берега. С какой скоростью будет дви­
гаться лодка после прыжка человека, если масса чело­
века 80 кг, а масса лодки 120 кг?
I—1 I—1 I—1
5. В тело массой 990 г, лежащее на горизонтальной
поверхности, попадает пуля массой 10 г, которая ле­
тит горизонтально со скоростью 700 м/с, и застревает
в нем. Какой путь пройдет тело до остановки, если ко­
эффициент трения между телом и поверхностью равен
0,05?
6. Лодка массой 100 кг плывет без гребца вдоль поло­
гого берега со скоростью 1 м/с. Мальчик массой 50 кг
переходит с берега в лодку со скоростью 2 м/с так, что
векторы скорости лодки и мальчика составляют пря­
мой угол. Определите скорость лодки с мальчиком.
111
Вариант 4
I 1. Мяч массой 1,8 кг, движущийся со скоростью
6,5 м/с, под прямым углом ударяется в стенку и от­
скакивает от нее со скоростью 4,8 м/с. Чему равно из­
менение импульса мяча при ударе?
2. Пуля вылетает из винтовки со скоростью 800 м/с.
Какова скорость винтовки при отдаче, если ее масса
в 400 раз больше массы пули?
II 3. Определите скорость лодки массой 240 кг, движу­
щейся без гребца со скоростью 1м/с, после того как из
нее выпал груз массой 80 кг.
4. Человек и тележка движутся навстречу друг другу,
причем масса человека в 2 раза больше массы тележ­
ки. Скорость человека 2 м/с, а тележки — 1м/с. Че­
ловек вскакивает на тележку и остается на ней. Како­
ва скорость человека вместе с тележкой?
III 5. Охотник стреляет с легкой неподвижной лодки. Ка­
кую скорость приобретает лодка в момент выстрела,
если масса охотника с лодкой 70 кг, масса дроби 35 г,
начальная скорость дроби 320 м/с? Ствол ружья во
время выстрела направлен под углом 60° к горизонту.
6. На поверхности озера находится лодка массой
140 кг. Она перпендикулярна линии берега и обраще­
на к нему носом. Расстояние между носом лодки и бе­
регом равно 0,75 м. В начальный момент лодка непо­
движна. Человек массой 60 кг, находящийся в лодке,
переходит с носа лодки на корму. Причалит ли при
этом лодка к берегу, если ее длина 2 м?
112
КР-7. Закон сохранения энергии
Вариант 1
I 1. Автомобиль массой 5 т движется со скоростью
72 км/ч. Какая работа должна быть совершена для его
остановки?
2. Кинетическая энергия тела в момент бросания рав­
на 200 Дж. Определите, до какой высоты от поверхно­
сти земли может подняться тело, если его масса равна
500 г.
II 3. Камень массой 20 г, выпущенный вертикально
вверх из рогатки, резиновый жгут которой был растя­
нут на 20 см, поднялся на высоту 40 м. Найдите жест­
кость жгута. Сопротивлением воздуха пренебречь.
4. Пуля массой 10 г влетает в доску толщиной 5 см со
скоростью 800 м/с и вылетает из нее со скоростью
100 м/с. Какова сила сопротивления, действующая на
пулю внутри доски?
III 5. Рассчитайте среднюю силу сопротивления почвы,
если тело массой 2 кг, брошенное с высоты 250 м вер­
тикально вниз с начальной скоростью 20 м/с, погру­
зилось в землю на глубину 1,5 м.
6. С горки высотой 2 м и основанием 5 м съезжают
санки, которые останавливаются, пройдя горизон­
тально путь 35 м от основания горки. Определите ко­
эффициент трения, считая его одинаковым на всем
пути.
113
Вариант 2
I 1. Какую работу совершает электровоз при увеличе­
нии скорости поезда массой 3000 т от 36 до 54 км/ч?
2. Башенный кран поднимает бетонную плиту массой
2 т на высоту 15 м. Чему равна работа силы тяжести,
действующей на плиту?
II 3. Рассчитайте работу, которую необходимо совер­
шить при подъеме тела массой 500 кг на высоту 4 м,
если его скорость при этом увеличилась от нуля до
2 м/с.
4. Определите скорость тела, брошенного со скоростью
15 м/с под углом к горизонту, на высоте 10 м. Сопро­
тивлением воздуха пренебречь.
1—11—1 1—1
5. Рассчитайте, во сколько раз уменьшится скорость
атома гелия после центрального упругого столкнове­
ния с неподвижным атомом водорода, масса которого
в 4 раза меньше массы атома гелия.
6. Брусок массой 1 кг соскальзывает без начальной
скорости с вершины наклонной плоскости высотой
1 м и останавливается. Какую работу нужно совер­
шить, чтобы по тому же пути втащить брусок на вер­
шину наклонной плоскости?
114
Вариант 3
I 1. Чему равна потенциальная энергия растянутой на
5 см пружины, имеющей жесткость 40 Н/м?
2. Автомобиль массой 4 т движется по горизонтально­
му участку дороги. При скорости 20 м/с отключают
двигатель. Какую работу совершит сила трения до
полной остановки автомобиля?
II 3. Определите, на какой высоте кинетическая энергия
мяча, брошенного вертикально вверх со скоростью
16 м/с, равна его потенциальной энергии.
4. Самолет массой 2 т летит со скоростью 50 м/с. На
высоте 420 м он переходит на снижение (при выклю­
ченном двигателе) и совершает посадку, имея ско­
рость 30 м/с. Определите работу силы сопротивления
воздуха во время планирующего полета.
I I I 5. Падающим с высоты 1,2 м грузом забивают сваю,
которая от удара уходит в землю на 2 см. Определите
среднюю силу удара, если масса груза 500 кг, а масса
сваи много меньше массы груза.
6. На гладком горизонтальном столе покоится шар.
С ним сталкивается другой такой же шар. Удар абсо­
лютно упругий и нецентральный. Под каким углом
разлетятся шары?
115
Вариант 4
I 1. Найдите высоту, на которой тело массой 5 кг будет
обладать потенциальной энергией, равной 500 Дж.
2. Рассчитайте кинетическую энергию тела массой
50 кг, движущегося со скоростью 40 км/с.
II 3. Определите, с какой скоростью надо бросить вниз
мяч с высоты 3 м, чтобы он подпрыгнул на высоту 8 м.
Удар мяча о землю считать абсолютно упругим.
4. При подготовке игрушечного пистолета к выстрелу
пружину жесткостью 800 Н/м сжали на 5 см. Какую
скорость приобретает пуля массой 20 г при выстреле
в горизонтальном направлении?
III 5. Санки съезжают с горы высотой 5 м и углом накло­
на 30° и движутся дальше по горизонтальному участ­
ку. Коэффициент трения на всем пути санок одинаков
и равен 0,1. Какое расстояние пройдут санки по гори­
зонтальному участку до полной остановки?
6. Мальчик на коньках разгоняется до скорости
11 м/с и вкатывается на ледяную горку. До какой вы­
соты он сможет подняться, если коэффициент трения
равен 0,1, а угол наклона горки к горизонту 45°?
116
КР-8. Молекулярно-кинетическая теория
идеального газа
Вариант 1
I 1. Какова масса кислорода, содержащегося в баллоне
объемом 50 л при температуре 27 °С и давлении
2 • 106 Па?
2. Рассчитайте температуру, при которой средняя ки­
нетическая энергия поступательного движения моле­
кул равна 10,35 • 10~21 Дж.
II 3. Определите плотность азота при температуре 27 °С
и давлении 100 кПа.
4. При давлении 250 кПа газ массой 8 кг занимает
объем 15 м3. Чему равна средняя квадратичная ско­
рость движения молекул газа?
III 5. Какова плотность смеси, состоящей из 32 г кисло­
рода и 22 г углекислого газа при температуре 0 °С
и давлении 100 кПа?
6. Открытую стеклянную колбу вместимостью 250 см3
нагрели до 127 °С, после чего ее горлышко опустили в
воду. Сколько граммов воды войдет в колбу, если она
охладится до 7 °С? Давление в колбе считать постоян­
ным.
117
Вариант 2
I 1. Газ в количестве 1000 молей при давлении 1 МПа
имеет температуру 100 °С. Найдите объем газа.
2. При давлении 1,5»105Па в 1 м3 газа содержится
2 • 1025 молекул. Какова средняя кинетическая энер­
гия поступательного движения этих молекул?
II 3. При давлении 105 Па и температуре 27 °С плотность
некоторого газа 0,162 кг/м3. Определите, какой это газ.
4. При какой температуре молекулы кислорода имеют
среднюю квадратичную скорость 700 м/с?
I I I 5. Два сосуда с газом вместимостью 3 л и 4 л соединя­
ют между собой. В первом сосуде газ находится под
давлением 200 кПа, а во втором — 100 кПа. Найдите
давление, под которым будет находиться газ, если
температура в сосудах одинакова и постоянна.
6. Какое количество молекул газа находится в едини­
це объема сосуда под давлением 150 кПа при темпера­
туре 273 °С?
118
Вариант 3
I 1. Рассчитайте температуру, при которой находятся
2,5 моль газа, занимающего объем 1,66 л и находяще­
гося под давлением 2,5 МПа.
2. Каково давление газа, если в каждом кубическом
сантиметре его содержится 106 молекул, а температу­
ра 87 °С?
II 3. Какова средняя квадратичная скорость молекул
кислорода при температуре 20 °С?
4. Газ в сосуде находится под давлением 2 • 105 Па при
температуре 127 °С. Определите давление газа после
того, как половина массы газа выпущена из сосуда,
а температура понижена на 50 °С.
III 5. Цилиндрический сосуд заполнен газом при темпе­
ратуре 27 °С и давлении 100 кПа и разделен пополам
подвижной перегородкой. Каково будет давление, ес­
ли газ в одной половине нагреть до температуры 57 °С,
а во второй половине температуру газа оставить без
изменения?
6. Сосуд, содержащий 2 г гелия, разорвался при тем­
пературе 400 °С. Какое максимальное количество азо­
та может храниться в таком сосуде при 30 °С и при пя­
тикратном запасе прочности?
119
Вариант 4
I 1. Рассчитайте давление газа в сосуде вместимостью
500 см3, содержащем 0,89 г водорода при температуре
17 °С.
2. Какова температура газа при давлении 100 кПа
и концентрации молекул 1025 м_3?
II 3. Какое количество молекул содержится при темпе­
ратуре 20 °С и давлении 25 кПа в сосуде вместимо­
стью 480 см3?
4. В баллоне содержится газ под давлением 2,8 МПа
при температуре 280 К. Удалив половину массы газа,
баллон перенесли в помещение с другой температу­
рой. Какова температура в помещении, если давление
газа в баллоне стало равным 1,5 МПа?
III 5. Сосуд, содержащий 5 л воздуха при давлении
100 кПа, соединяют с пустым сосудом вместимостью
4,5 л. Какое давление установится в сосудах, если
температура не меняется?
6. Какое количество молекул воздуха выходит из ком­
наты объемом 120 м3 при повышении температуры от
15 до 25 °С? Атмосферное давление нормальное.
120
КР-9. Термодинамика
Вариант 1
I 1. Чему равна внутренняя энергия 5 моль одноатомно­
го газа при температуре 27 °С?
2. При адиабатном расширении газ совершил работу
2 МДж. Чему равно изменение внутренней энергии га­
за? Увеличилась она или уменьшилась?
II 3. Для изобарного нагревания 800 моль газа на 500 К
газу сообщили количество теплоты 9,4 МДж. Опреде­
лите работу газа и изменение его внутренней энергии.
4. Газ в идеальном тепловом двигателе отдает холо­
дильнику 60% теплоты, полученной от нагревателя.
Какова температура нагревателя, если температура
холодильника 200 К?
III 5. Какое количество теплоты необходимо сообщить
одному молю идеального одноатомного газа, находя­
щемуся в закрытом баллоне при температуре 27 °С,
чтобы повысить его давление в 3 раза?
6. Температуры нагревателя и холодильника идеаль­
ной тепловой машины соответственно равны 117 °С и
27 °С. Количество теплоты, получаемое от нагревате­
ля за 1 с, равно 60 кДж. Вычислите КПД машины,
количество теплоты, отдаваемое холодильнику в 1 с,
и мощность машины.
121
Вариант 2
I 1. Чему равна внутренняя энергия всех молекул одно­
атомного идеального газа, имеющего объем 10 м3, при
давлении 5 • 105 Па?
2. Какую работу совершает газ, расширяясь при по­
стоянном давлении 200 кПа от объема 1,6 л до 2,6 л?
II 3. Азот имеет объем 2,5 л при давлении 100 кПа. Рас­
считайте, на сколько изменилась внутренняя энергия
газа, если при уменьшении его объема в 10 раз давле­
ние повысилось в 20 раз.
4. Температуры нагревателя и холодильника идеаль­
ной тепловой машины соответственно равны 380 К и
280 К. Во сколько раз увеличится КПД машины, если
температуру нагревателя увеличить на 200 К?
1—11—1 1—1
5. На сколько изменилась внутренняя энергия
10 моль одноатомного идеального газа при изобарном
нагревании на 100 К? Какую работу совершил при
этом газ и какое количество теплоты ему сообщено?
6. В идеальном тепловом двигателе абсолютная темпе­
ратура нагревателя в 3 раза выше, чем температура
холодильника. Нагреватель передал газу количество
теплоты 40 кДж. Какую работу совершил газ?
122
Вариант 3
I 1. Как изменится внутренняя энергия 400 г гелия при
увеличении температуры на 20 °С?
2. Определите КПД идеальной тепловой машины,
имеющей температуру нагревателя 480 °С, а темпера­
туру холодильника — 30 °С.
II 3. Воздух массой 200 г нагревают при постоянном дав­
лении от 40 до 80 °С, в результате чего его объем уве­
личивается на 0,01 м3. Насколько при этом изменяет­
ся внутренняя энергия воздуха, если его давление рав­
но 150 кПа? Удельная теплоемкость воздуха при
постоянном давлении равна 1000 ДжДкг • °С), моляр­
ная масса воздуха — 29 г/моль.
4. В цилиндре объемом 0,7 м3 находится газ при тем­
пературе 280 К. Определите работу газа при расшире­
нии в результате нагревания на 16 К, если давление
постоянно и равно 100 кПа.
I I I 5. Для нагревания 2,5 кг идеального газа на 8 °С при
постоянном давлении потребовалось на 83,1 кДж
большее количество теплоты, чем на нагревание того
же газа на 8 °С при постоянном объеме. Определите
молярную массу газа.
6. Воздух, занимающий при давлении 200 кПа объем
200 л, изобарно нагревают до температуры 500 К.
Масса воздуха 580 г, молярная масса воздуха
29 г/моль. Определите работу воздуха.
123
Вариант 4
I 1. При сообщении газу количества теплоты 6 МДж он
расширился и совершил работу 2 МДж. Найдите
изменение внутренней энергии газа. Увеличилась она
или уменьшилась?
2. Идеальный тепловой двигатель получает от нагре­
вателя в каждую секунду 7200 кДж энергии и отдает
холодильнику 6400 кДж. Найдите КПД двигателя.
II 3. Вычислите изменение внутренней энергии водоро­
да, находящегося в закрытом сосуде, при его нагрева­
нии на 10 °С. Масса водорода 2 кг.
4. Температура нагревателя 150 °С, а холодильника —
20 °С. От нагревателя взято 105 кДж энергии. Как ве­
лика работа, произведенная машиной, если машина
идеальная?
I I I 5. Найдите, какая часть количества теплоты, сооб­
щенной одноатомному газу при изобарном процессе,
идет на увеличение внутренней энергии и какая
часть — на совершение работы.
6. В идеальном тепловом двигателе абсолютная темпе­
ратура нагревателя в 3 раза выше, чем температура
холодильника. Нагреватель передал газу количество
теплоты 40 кДж. Определите работу, совершенную га­
зом.

 

 

Категория: Физика | Добавил: Админ (08.04.2016)
Просмотров: | Теги: Марон | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar