Тема №7324 Ответы к задачам по физике Ромашко (Часть 2)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Ромашко (Часть 2) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Ромашко (Часть 2), 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

221. Что такое реактивное движение и реактивная сила с точки зрения закона сохранения импульса?
222. Материальная точка движется равномерно по прямой AB, обладая импульсом p = 1 кг·м/с. На точку начинает действовать постоянная сила F = 1 Н, направленная под углом α = 30° к прямой AB
(см. рис.) Через какое время после начала действия силы скорость материальной точки будет направлена перпендикулярно прямой AB?
223. Охотник, сидевший в неподвижной надувной лодке, выстрелил из ружья. Патрон вылетел из
ствола со скоростью 320 м/с под углом 60° к горизонту относительно воды. С какой скоростью стала двигаться лодка? Масса охотника вместе с лодкой равна 70 кг, а масса патрона равна 35 г.
224. Скорость пушки массой M = 300 кг сразу после выстрела оказалась равной υ1 = 10 м/с. Снаряд
вылетел из ствола под углом 60° к горизонту со скоростью υ2 = 200 м/с относительно земли. Чему равна масса снаряда, если до выстрела пушка была неподвижна?
225. По горизонтальному пути катится тележка массой M = 7 кг со скоростью υ = 3 м/с. На тележку положили кирпич массой m = 3,5 кг. Через некоторое время в дне тележки открылся люк, и кирпич
выпал. С какой скоростью стала двигаться тележка? Трением качения пренебречь.
50
51
226. По реке плывёт плот массой 100 кг со скоростью 1 м/с. На плот запрыгивает с берега мальчик
массой 50 кг. Горизонтальная составляющая скорости мальчика равна 1,5 м/с и направлена перпендикулярно скорости плота. С какой скоростью и под каким углом к берегу стал двигаться плот после этого? Сопротивлением при движении плота пренебречь.
227. Два куска пластилина массами m1 и m2, движущиеся в перпендикулярных направлениях со скоростями υ1 и υ2, сталкиваются и слипаются в один кусок. Чему равна скорость слипшегося куска сразу после столкновения?
228. Человек массой 70 кг переходит с одного конца лодки на другой. Длина лодки равна 5 м, а её
масса равна 280 кг. На какое расстояние сместилась лодка относительно воды? Считать, что человек
двигался относительно лодки с постоянной скоростью. Сопротивлением при движении лодки пренебречь.
229. С лодки массой 100 кг, движущейся со скоростью 1 м/с, прыгает мальчик массой 50 кг в горизонтальном направлении. Скорость мальчика относительно лодки равна 5 м/с. Чему стала равна скорость лодки после прыжка, если мальчик прыгает а.) с кормы в сторону, противоположную движению лодки?
б.) с носа по ходу движения лодки?
230. Двое туристов в лодках находятся на поверхности озера. Носы лодок направлены навстречу друг другу. Один турист перекидывает другому конец верёвки, и каждый тянет верёвку на себя.
Масса первого туриста вместе с лодкой m1 = 100 кг, а верёвка движется относительно его лодки со скоростью u1 = 1 м/с. Масса второго туриста с лодкой m2 = 130 кг, а верёвка движется относительно его лодки со скоростью u2 = 0,6 м/с. Найти скорость каждой лодки и верёвки относительно воды.
Силы сопротивления воды, действующие на лодки, равны по модулю. Лодки вначале неподвижны.
231. Шарик массой 100 г свободно падает на горизонтальную площадку, имея в момент полета к ней скорость 10 м/с. Шарик отскакивает от площадки абсолютно упруго (его скорость по модулю одинакова до и после удара). Найдите изменение импульса шарика при ударе о площадку. Найдите также среднюю силу, действующую на шарик во время удара, если удар длился 0,01 с.
232. Кусок пластилина массой 60 г свободно падает на горизонтальную площадку с высоты 5 м и прилипает к ней. Найдите изменение импульса пластилина при его ударе о площадку. Найдите также среднюю силу, действующую на пластилин во время удара, считая, что удар длился 0,05 с.
233. Пуля от пневматического пистолета попадает в стену, имея при этом скорость υ = 60 м/с, и отражается от стены абсолютно упруго. Угол между линиями движения пули до и после удара равен α
= 90°. Найдите изменение импульса пули при ударе, если масса пули равна m = 3 г.
234. Шарик массой 20 г налетает на другой шарик массой 30 г, имея при этом скорость 12 м/с. Другой шарик до столкновения покоился. После удара первый шарик полетел в направлении, перпендикулярном его скорости до удара, а второй шарик полетел под углом 30° к направлению движения первого шарика до удара. Найдите скорости шариков после столкновения.
235. Металлический шарик, движущийся со скоростью 5 м/с, налетает на второй шарик такого же радиуса. Плотность второго шарика в 3 раза меньше, чем плотность первого, и до столкновения он
покоился. После столкновения оба шарика разлетелись под углом 60° к направлению движения первого шарика до удара. Найдите скорости шариков после столкновения.
236. Материальная точка массой 1 кг равномерно движется по окружности со скоростью 10 м/с.
Найдите изменение импульса материальной точки а.) за четверть периода обращения;
б.) за половину периода обращения;
в.) за период обращения.
237. На горизонтальное дно ванны падает вертикальная струя воды. После удара о дно вода растекается в горизонтальных направлениях (рис. слева). Скорость струи вблизи дна равна υ = 8 м/с, а площадь поперечного сечения струи вблизи дна равна S = 1 см2
. С какой силой струя воды давит на дно ванны? Плотность воды равна ρ = 1000 кг/м3

 238. Струя воды падает на вертикальную стену под углом α = 60° и отражается от неё абсолютно упруго (модуль скорости до и после отражения одинаков, угол падения равен углу отражения, см.
рис. справа). Скорость струи равна υ = 12 м/с, а площадь её поперечного сечения равна S = 6 см2
. С какой силой струя воды давит на стену? Плотность воды равна ρ = 1000 кг/м3
.
239. Человек массой m движется на тележке массой M со скоростью υ0 и догоняет пустую тележку массой M, стоящую неподвижно. Приблизившись к пустой тележке, человек перепрыгивает в неё.
Скорость человека относительно первой тележки в наивысшей точке траектории равна u. Найдите скорости обеих тележек после прыжка.
240. По двум параллельным рельсовым путям едут во встречных направлениях две одинаковые вагонетки массой M. На каждой вагонетке стоит рабочий массой m. Когда вагонетки сблизились, каждый из рабочих перепрыгнул на противоположную вагонетку (рабочие не столкнулись). После этого первая вагонетка остановилась, а вторая стала двигаться со скоростью υ. Найдите скорости вагонеток до прыжков.
241. Артиллерийский снаряд достиг наивысшей точки траектории, находящейся на высоте h = 100 м
над землёй, имея при этом скорость υ0 = 100 м/с. В наивысшей точке снаряд разорвался на 2 осколка массами m1 = 1 кг и m2 = 1,5 кг. Осколок массой m2 продолжал двигаться в прежнем направлении со скоростью υ2 = 250 м/с. Найдите расстояние между точками падения осколков на землю. Сопротивлением воздуха пренебречь.
242. Зенитный снаряд, выпущенный вертикально, достигнув максимальной высоты, разорвался на 3
осколка. Два из них разлетелись под прямым углом друг к другу, причём скорость одного из них,
массой 9 кг, равна 60 м/с, а скорость другого, массой 18 кг, равна 40 м/с. Найдите массу третьего осколка, если он полетел со скоростью 200 м/с.
243. Граната, летевшая со скоростью 10 м/с, разорвалась на 2 осколка. Больший из осколков, масса которого составила 60% от всей массы гранаты, продолжал двигаться в прежнем направлении со скоростью 25 м/с. Найдите скорость меньшего осколка.
244. Акробат массой 50 кг прыгает, держа в руках камень массой 5 кг. Начальная скорость акробата равна υ0 = 6 м/с и направлена под углом α = 60° к горизонту. В наивысшей точке траектории он бросает камень назад со скоростью u = 2 м/с относительно себя. На сколько увеличится в результате этого дальность прыжка акробата?
245. С корабля массой M = 500 т произведён выстрел из пушки в сторону, противоположную его движению. Снаряд массой m = 30 кг вылетел под углом α = 30° к горизонту со скоростью υ = 1 км/с относительно корабля. На сколько изменилась при этом скорость корабля?
246. По горизонтальному пути катится тележка массой M = 8 кг со скоростью υ = 3 м/с. На тележку кладут кирпич массой m = 3,5 кг, предоставив его свободному падению на очень малом расстоянии от её дна. Кирпич прошёл относительно тележки путь l = 39 см. Найдите коэффициент трения между кирпичом и дном тележки. Трением в колёсах тележки пренебречь.
247. Канат перекинут через лёгкий блок, который может вращаться на своей оси почти без трения.
Концы каната сложены на полу так, как показано на рисунке. Человек массой М удерживается на канате на постоянной высоте от пола, стравливая свой конец каната вниз. С какой скоростью при этом движется канат? Линейная плотность каната (масса единицы его длины) известна и равна λ.
52
248. На неподвижной тележке стоят два мальчика одинаковой массы. Мальчики спрыгивают с тележки в горизонтальном направлении, в результате чего тележка приобретает некоторую скорость. В каком случае приобретённая скорость будет больше: если мальчики спрыгнут одновременно или если они спрыгнут по очереди? Скорость мальчиков относительно тележки во всех случаях одинакова.
Решив эту задачу, ответьте на вопрос: выгодно ли с точки зрения приобретённой скорости запускать
ракеты «выстрелом» (то есть, сжигая всё топливо как можно быстрее)?
249. Производится запуск ракеты начальной массой M. Скорость истечения газов из сопла двигателя равна υ. При каком минимальном расходе топлива (массы в единицу времени) реактивная сила в начальный момент будет достаточной, чтобы
а.) уравновесить действующую на ракету силу тяжести?
б.) сообщить ракете ускорение a = 2g?
250. Из сопла ракеты, начальная масса которой равна M, выбрасываются продукты сгорания топлива порциями, масса которых равна m, со скоростью υ относительно ракеты. Найдите скорость ракеты
относительно земли после выпускания пяти таких порций. Начальная скорость ракеты равна нулю.
Сопротивлением воздуха и силой тяжести пренебречь.
251. По плоскому склону, образующему угол α с горизонтом, скатывается пушка массой M. В момент, когда скорость пушки равна υ0, пушка стреляет и под действием силы отдачи останавливается.
Снаряд полетел в горизонтальном направлении относительно земли, причём его импульс сразу после выстрела был равен p, а его масса много меньше массы пушки. Найти длительность выстрела.
252. Тело равномерно движется по окружности в инерциальной системе отсчёта. За время τ = 1 с,
равное четверти периода обращения, импульс тела изменяется на ∆p = r 2 кгּм/с. Найдите модуль
векторной суммы всех сил, действующих на тело.
253. Лента конвейера движется со скоростью u = 0,3 м/с. На ленту с высоты h = 1 м свободно падает маленький кусочек силикона. Он испытывает абсолютно упругое соударение с конвейером, но при этом возникает слабое трение с коэффициентом µ = 0,02. Затем кусочек много раз подпрыгивает на конвейере. Найдите перемещение кусочка относительно земли, совершённое между первым и третьим ударом о конвейер.
254. Ученик пришёл к первому уроку, но в этот день первый урок отменили. Он стоял и смотрел на дождь за окном. Капли дождя движутся с постоянной скоростью υ = 10 м/с (из-за сопротивления воздуха) под углом α = 30° к вертикали. Попадая на стекло, они стекают по нему вертикально. В одном кубометре воздуха находятся n = 200 капель, а масса одной капли равна m0 = 150 мг. С какой силой поток дождя действует на оконное стекло площадью S = 5 м
2
? Вязким трением между каплями и стеклом пренебречь (считать, что вертикальная составляющая скорости капель не меняется). 

255. На концы твёрдого стержня длиной l = 1 м надеты металлические шарики массами m1 = 100 г и m2 = 300 г. На каком расстоянии от более тяжёлого шарика находится центр масс этой конструкции?
Стержень считать невесомым.
256. Определите положение центра масс уголка из однородной проволоки (см. рис.), если длины AB и ВС известны. Введите удобную систему координат и запишите, чему равны координаты центра масс.
257. Лёгкую картонную трубку длиной L, закрытую с нижнего конца, удерживают вертикально. На дне трубки сидит жирная муха, масса которой равна массе трубки. Нижний конец трубки находится на высоте h над столом. Трубку отпускают, и пока она падает, муха успевает перелететь и сесть на её верхний конец. Найдите время падения трубки.
Массой дна трубки и сопротивлением воздуха пренебречь.
258. Воздушный шар повис на высоте h = 15 м над землёй. В корзине находится человек массой m1
= 60 кг. Масса шара и корзины без человека равна m2 = 180 кг. Человек спускается по верёвочной лестнице. Какой должна быть минимальная длина лестницы, чтобы человек смог спуститься до самой земли?
259. Человек массой 60 кг переходит с одного конца лодки на другой. Длина лодки равна 5 м, а её
масса равна 240 кг. На какое расстояние сместилась лодка относительно воды? О зависимости скорости человека от времени ничего не известно. Сопротивлением при движении лодки пренебречь.
260. В опыте с двумя тележками, описанном в §16, подразумевалось, что масса пружины пренебрежимо мала по сравнению с массами тележек. В какую сторону (в сторону более лёгкой или более тяжёлой тележки) будет двигаться пружина после того, как отпадёт от тележек, если это не так?
261. В вершинах квадрата ABCD находятся материальные точки массами MA = 100 г, MB = 200 г,
MC = 300 г, MD = 600 г. Найдите положение центра масс системы этих материальных точек. Сделайте рисунок и укажите все необходимые соотношения размеров. 

262. Учитель провёл пальцем по доске. Сила трения между пальцем и доской равна F, а путь, пройденный концом пальца, равен S. Чему равна работа силы, действующей на доску со стороны пальца?
А на палец со стороны доски? Движение молекул не учитывать.
263. Человек тянул тележку в горизонтальном направлении с силой F = 10 Н и совершил при этом
работу A = 1600 Дж. Какой путь проехала тележка?
264. Подъемный кран поднимает груз массой m = 2000 кг на высоту h = 25 м. Какую работу совершает сила, действующая на груз со стороны крана? Какую работу совершила сила тяжести?
265. Подъёмный кран перемещает груз массой m = 1600 кг в горизонтальном направлении. При этом груз проходит путь s = 40 м. Чему равна работа силы, действующей на груз со стороны крана?
Силы тяжести?
266. Настенные часы с кукушкой имеют две гири массой m = 500 г. Одну из гирь подняли на высоту h = 1 м над нижним положением. Какой потенциальной энергией обладает гиря? За нулевой уровень
потенциальной энергии принять нижнее положение.
267. Астероид массой m = 20 т летит со скоростью υ = 30 км/с. Какой кинетической энергией он обладает?
268. На какую высоту над землёй нужно поднять молот копра для забивания свай, чтобы его потенциальная энергия стала равна Ep = 30 кДж? Масса молота равна m = 200 кг. За нулевой уровень принять поверхность земли.
269. Камень подбросили вертикально вверх, сообщив ему скорость υ. На какую максимальную высоту над точкой бросания поднимется камень? Решите задачу в общем виде и сделайте расчёт для случая υ = 6 м/с. Сопротивлением воздуха пренебречь.
63
270. Тело брошено под углом α к горизонту с начальной скоростью υ0. Какую скорость имело тело на высоте h над землёй, если известно, что оно достигло этой высоты? Используйте закон сохранения энергии.
271. Литр керосина подняли на верхний этаж здания на высоту h над замлёй и сожгли. Куда делась
потенциальная энергия керосина, поднятого над землёй?
272. Металлический шарик падает на пол с высоты h = 2 м и отскакивает от пола. Скорость шарика сразу после удара равна υ = 4 м/с. Какая часть механической энергии шарика превратилась в тепловую энергию при ударе о пол?
273. На тело, движущееся равномерно по горизонтальной плоскости, действует сила, равная 100 Н и направленная под углом 30° к горизонту вверх. Коэффициент трения между телом и плоскостью равен 0,1. Найти работы всех сил, действующих на тело, а также их суммарную работу при перемещении тела на 10 м.
274. К поверхности абсолютно гладкой цилиндрической полости радиуса R приставили маленький грузик, так, что он находится на уровне центра полости, и отпустили (рис. слева). Найдите скорость
грузика при прохождении нижней точки траектории. Грузик не опрокидывается.
 275. К поверхности абсолютно гладкой цилиндрической полости радиуса R приставили маленький грузик, так, что радиус, проведённый в его местоположение, образует с вертикалью угол α, и отпустили (рис. справа). Найдите скорость грузика при прохождении нижней точки траектории.
276. На краю крыши висела сосулька массой m = 600 г, её нижний конец находился на высоте h = 6
м над толстым слоем снега. Сосулька упала, и её нижний конец вошёл в снег на глубину L = 1 м.
Найдите силу сопротивления снега, считая её постоянной. Сопротивлением воздуха пренебречь.
 277. Земля может вращаться вокруг Солнца сколь угодно долго. Почему Земля не является вечным
двигателем?
278. На рисунках а-г изображены проекты вечных двигателей, предложенные разными изобретателями. Рассмотрите каждый рисунок и найдите, в чём была ошибка автора каждого проекта (то есть
объясните, почему эта конструкция не будет вечным двигателем).
а.) На рис. а колесо с откидными стержнями с грузами на концах должно было, по мысли автора, всё
время вращаться по часовой стрелке. Грузы на откинутых стержнях справа находятся дальше от оси колеса, чем грузы слева, и поэтому момент силы тяжести будет вечно вращать колесо.
б.) На рис. б цепь с поплавками проходит через сосуд с водой. На поплавки в сосуде действует сила Архимеда, которая, по задумке автора, должна вечно вращать цепь в направлении, показанном
стрелкой.
в.) Система на рис. в состоит из двух трубок, частично заполненных ртутью. По мысли автора, ртуть
в трубках будет переливаться так, что система будет вечно вращаться против часовой стрелки.
64
г.) Система на рис. г очень проста. В стенку сосуда с водой встроен барабан, который может вращаться на оси. Сила Архимеда будет вечно вращать его по часовой стрелке.
а. б. в. г.
279. Мальчик подбросил мяч вертикально вверх и поймал его в точке бросания. Сравните время подъёма мяча до наивысшей точки и время падения (определите, какое время больше, а какое меньше). Учтите сопротивление воздуха.
280. Санки съезжают с ледяной горки. Опишите процесс преобразования энергии санок (какой энергией санки обладали в начале, в какую она превращалась за время спуска и в какую превратилась в конце).
281. Мальчик подбросил камень вертикально вверх, сообщив ему скорость υ = 8 м/с. На какой высоте над точкой бросания кинетическая энергия камня равна его потенциальной энергии? За нулевой уровень потенциальной энергии принять уровень точки бросания. Сопротивлением воздуха пренебречь.
282. Гидроэлектростанция вырабатывает электроэнергию. Опишите путь, который проходит энергия, прежде чем стать электрической.
283. Кирпичная башня высотой h = 50 м имеет массу m = 500 т. Какая работа была совершена при её
строительстве? Башня однородна по длине: любые два её участка одинаковой длины имеют одинаковую массу.
284. Какую работу нужно совершить, чтобы лежащий на земле однородный стержень длиной 2 м и массой 50 кг поставить вертикально?
285. От удара груза массой 50 кг, свободно упавшего с высоты 4 м, свая массой 150 кг входит в грунт на 10 см. Найдите силу сопротивления грунта, считая её постоянной. Удар абсолютно неупругий.
286. Бревно радиусом R = 30 см и длиной L = 2 м медленно ставят вертикально. Какая работа при этом совершается? Плотность древесины ρд = 800 кг/м3
.
287. На дне водоёма лежит цилиндрический бетонный столб радиусом R и длиной L. Какую минимальную работу нужно совершить, чтобы полностью извлечь столб из воды, если столб лежит на горизонтальном участке дна на глубине H? Плотность воды ρв, плотность бетона ρб (ρб > ρв).
288. Железную трубу радиусом R = 15 см и длиной L = 2 м медленно ставят вертикально. Действие происходит под водой. Масса трубы равна m = 70 кг. Какая работа при этом совершается? Плотность
воды ρв = 1000 кг/м3
, плотность железа ρж = 7800 кг/м3
.
289. Пуля, летящая со скоростью υ0 = 600 м/с, пробивает деревянный экран. Скорость пули после пробивания экрана равна υ = 510 м/с. Сколько таких экранов, поставленных один за другим, может пробить пуля?
290. Частица массой m, движущаяся со скоростью υ0, влетает в силовое поле, такое, что действующая на неё сила сонаправлена скорости, а график зависимости её модуля от координаты приведён на 65
рисунке (ось x направлена в сторону движения частицы). График состоит из дуг окружностей радиуса R. Найдите скорость частицы на выходе из поля, если известно значение F0 (см. рис).
291. Жесткость пружины игрушечного пистолета равна 800 Н/м. Перед выстрелом пружину сжимают на 5 см. Какую скорость приобретает пуля массой 20 г при выстреле в горизонтальном направлении?
292. Во сколько раз изменится скорость пули пружинного пистолета при выстреле в горизонтальном
направлении, если жёсткость пружины увеличить в N раз, величину сжатия увеличить в K раз, а массу пули увеличить в L раз?
293. На невесомую вертикальную пружину жёсткостью k падает с высоты h шарик массой m. Чему равно максимальное сжатие пружины?
294. Для измерения коэффициента трения была использована установка, показанная на рисунке. К
нити подвесили груз массой M. Груз опустился на высоту h и остановился. Брусок массой m, лежащий на подставке, прошёл в это время путь S. Выведите формулу для расчёта коэффициента трения между бруском и подставкой по этим данным.
295. Импульс материальной точки равен p = 8 кг·м/с, а её кинетическая энергия равна Eк = 16 Дж.
Найдите массу и скорость материальной точки.
296. Бильярдный шар, двигавшийся со скоростью υ = 8 м/с, столкнулся с неподвижным шаром.
Найдите скорости шаров после столкновения, если удар центральный и абсолютно упругий. Массы
шаров одинаковы.
297. На абсолютно гладком столе лежит брусок массой M. В него врезается другой брусок массой m, двигавшийся со скоростью V. Удар центральный и абсолютно упругий. Найдите скорости брусков после столкновения.
298. На столе лежит брусок массой M. Коэффициент трения между бруском и столом равен µ. В него врезается двигавшаяся по столу абсолютно гладкая пружина массой m и жёсткостью k. Чему должна быть равна минимальная начальная скорость пружины, чтобы брусок сдвинулся с места?
Скорость направлена вдоль оси пружины.
299. Объясните, почему при абсолютно упругом отскакивании (отражении) мяча от стены угол падения равен углу отражения.
300. Докажите, что при абсолютно упругом центральном столкновении поступательно движущихся тел скорость движения тел относительно друг друга до и после столкновения одинакова по модулю.
301. Кусок пластилина массой m1 налетает на неподвижный кусок пластилина массой m2, имея до столкновения скорость υ1, и слипается с ним. Найдите кинетическую энергию кусков после удара.
66
302. Два куска пластилина массами m1 и m2, движущиеся в перпендикулярных направлениях со скоростями υ1 и υ2, сталкиваются и слипаются в один кусок. Какое количество теплоты выделяется при столкновении?
303. Атом массой m1, движущийся со скоростью υ, налетает на покоящийся атом массой m2, и происходит абсолютно упругое столкновение. После столкновения вектор скорости первого атома оказался направленным под углом θ к направлению начальной скорости (θ – тета, греческая буква; говорят, что атом рассеялся на угол θ). Найти скорости атомов после столкновения.
304. Докажите, что при абсолютно упругом, но не центральном столкновении двух бильярдных шаров, один из которых до столкновения покоился, шары разлетаются под углом 90°.
305. На шар радиуса R, покоящийся в невесомости, налетает другой шар такого же радиуса и такой же массы, движущийся со скоростью V. Известно, что расстояние между центром первого шара и прямой траекторией второго шара (прицельный параметр) равно L. Найдите скорости шаров после их абсолютно упругого столкновения.
306. Груз массой m = 100 кг висит на верёвке длиной l = 5 м. Максимальная сила натяжения, которую выдерживает верёвка, равна Tmax = 1960 Н. Верёвку отводят от вертикали, поднимая груз на некоторую высоту, и отпускают. На какую максимальную высоту можно поднять груз, чтобы верёвка при его дальнейшем движении не оборвалась?
307. С горки высотой H спускается грузик массой m и движется далее по закруглению радиуса R
(рис. слева). Горка и закругление абсолютно гладкие. С какой силой грузик давит на закругление в верхней точке траектории, если известно, что он достиг этой точки?
 308. Ружьё массой M = 3 кг, подвешенное к потолку на двух нитях, выстреливает пулю массой m =
10 г и в результате поднимается на высоту h = 19,6 см над начальным положением. Найдите скорость пули относительно земли.
309. На гладком столе стоит гантелька, состоящая из невесомого стержня и трех одинаковых маленьких шариков (см. рис). Её высота равна h. Гантелька падает. Найдите скорость среднего шарика в момент удара о стол. Трения между нижним шариком и столом нет. Изменится ли ответ, если масса нижнего шарика отличается от масс двух верхних?
310. К концу вертикально подвешенной пружины жёсткостью k = 40 Н/м подвесили груз массой m =
0,1 кг и отпустили. Найдите максимальную скорость груза при его дальнейшем движении и максимальное смещение от начального положения.
311. В невесомости движутся два шара массами m1 и m2 со скоростью V по прямой, проходящей через их центры. Шары связаны нитью, и между шарами зажата пружина жёсткостью k. Нить пережигают, и в результате шар массой m1 останавливается. На какую величину была сжата пружина?
312. На двух одинаковых нитках длины L подвешены к одной точке два пластилиновых шарика массами m1 и m2. Шарик массой m1 отвели на угол α от вертикали и отпустили. На какую высоту над
начальным уровнем поднимутся слипшиеся шарики после соударения?
313. На гладком столе стоит коробка массой m. В коробке находятся два бруска, масса каждого из
которых тоже равна m. Трения в системе нет. Одному бруску сообщили скорость υ0. Другой соединён с коробкой пружиной жёсткостью k. При столкновении бруски слипаются и движутся дальше 67
как одно целое. Найдите максимальную скорость коробки при дальнейшем движении и максимальное сжатие пружины.
314. Ствол пушки образует угол α с горизонтом. В первом опыте пушку прикрепили к земле и выстрелили. Ядро вылетело из неё со скоростью υ0. Масса пушки M, масса ядра m. Во втором опыте пушку не прикрепили к земле, и при выстреле она откатилась назад, двигаясь поступательно. Найти скорость пушки сразу после выстрела. Считайте, что механическая энергия, приобретённая системой в результате взрыва, в первом и втором опытах одинакова.
315. Маленький металлический шарик, подвешенный на нити длиной L, может вращаться в вертикальной плоскости вокруг оси O (рис. слева). Какую минимальную скорость нужно сообщить шарику в нижней точке траектории, чтобы он при движении смог достичь верхней точки траектории (точки A)?
 316. Маленький металлический шарик, подвешенный на нити, может вращаться в вертикальной плоскости вокруг оси O. Экспериментатор обнаружил, что наименьшая скорость, которую нужно сообщить шарику, чтобы он достиг верхней точки траектории (точки A), равна υ1. Затем экспериментатор заменил нить лёгким стержнем той же длины, который может без трения вращаться вокруг оси O. Какую минимальную скорость нужно сообщить шарику теперь, чтобы он достиг точки A?
317. Пробирка массой M, подвешенная на нити длиной L, может вращаться в вертикальной плоскости вокруг оси O (рис. сверху справа). Пробирка закрыта пробкой массой m. Воздух в пробирке нагревают, и пробку вышибает. С какой минимальной скоростью относительно пробирки должна вылететь пробка, чтобы пробирка при движении достигла наивысшей точки окружности?
318. На абсолютно гладкой сферической поверхности радиуса R лежит маленький грузик (рис. слева). В результате очень малого воздействия грузик начал соскальзывать и в некоторый момент оторвался от поверхности. Найдите скорость грузика в момент отрыва.
 319. На абсолютно гладком полу около стены стоит брусок массой M, в котором имеется полукруглый вырез радиуса R (рис. справа). Поверхность внутри выреза тоже абсолютно гладкая. На поверхность кладут груз массой m, так, как показано на рисунке, и система приходит в движение. Найдите максимальную скорость бруска при его движении.
320. С наклонных плоскостей одинаковой длины и высоты съезжают брусок и шар. Брусок движется без трения, а шар – без проскальзывания. Сравните скорости их центров масс в конце спуска (определите, какая из них больше).
321. На наклонную плоскость, образующую угол α с горизонтом, поставили обруч, и он катится без
проскальзывания. Найдите ускорение его центра масс.
322. На горизонтальном столе лежит катушка из лёгкого материала. В её центр вставлен тонкий, но тяжёлый стержень массой m. Можно считать, что вся масса катушки сосредоточена в центре и равна m. Внешний радиус катушки равен R, а внутренний – r. Катушку тянут за нитку с силой T, и она катится по столу без проскальзывания. Найдите ускорение центра катушки (модуль и направление) в двух случаях, показанных на рисунках.
68
323. Колесо массой M и радиуса R, раскрученное на неподвижной оси до угловой скорости ω, прижали к плоской поверхности. Сила прижатия равна N, а коэффициент трения о поверхность равен µ.
Найдите угол поворота колеса при движении до полной остановки, а также время этого движения.
Вся масса колеса сосредоточена в его ободе.
324. Металлический обруч радиуса R раскрутили до угловой скорости ω в направлении, показанном
на рисунке, поднесли к горизонтальной плоскости и отпустили, сообщив его центру масс скорость V
(см. рис. слева). Спустя время t, обруч вернулся в точку старта, двигаясь без проскальзывания. Найдите коэффициент трения между обручем и плоскостью. Найдите работу силы трения, действовавшей на обруч, если масса обруча равна m.
 325. Резиновый коврик протаскивают по цепочке из валиков с почти постоянной скоростью V (рис.
справа). Каждый валик в начале неподвижен, но может вращаться вокруг своей оси без трения. Масса каждого валика равна m и полностью сосредоточена в его ободе. Расстояние между осями соседних валиков равно d (оно много меньше длины коврика). По этим данным вычислите горизонтальную силу, действующую на коврик.
326. Сани массой m равномерно и медленно поднимают в горку сложной формы (см. рис. слева),
действуя на них силой, которая всегда направлена вдоль касательной к горке. Длина горки равна L,
высота горки равна h, а коэффициент трения между санями и горкой равен µ. Найдите работу, совершаемую при таком подъёме.
 327. Мальчик съезжает на санках с ледяной горки, показанной на рис. справа. Известно, что коэффициент трения между санками и льдом равен 0,4. Перерисуйте рисунок (приближённо) и найдите с помощью построения точку, в которой санки остановятся. Центростремительным ускорением при движении санок пренебречь.
328. Рабочий массой m = 60 кг красит стену дома, стоя на платформе массой M = 120 кг, подвешенной на тросах на высоте h = 3 м над землёй. Внезапно тросы обрываются, и платформа с рабочим падает. Школьник Вовочка, видевший это со стороны, думает, что рабочий смог бы легко избежать
травм, если бы в нужный момент подпрыгнул на платформе. Найдите минимально возможную скорость рабочего в момент приземления, если работа, которую он может совершить при прыжке, равна A = 400 Дж. Оцените, насколько прав Вовочка. Платформа и рабочий движутся поступательно.
329. Есть два одинаковых шара. Один лежит на горизонтальном столе, а другой висит на нити. Шарам передали одинаковое количество теплоты. Какой шар нагреется на чуть большую температуру,
чем другой?
69
330. На нити, перекинутой через блок, висят грузы массами m1 и m2. Один из грузов вначале держат рукой, и система неподвижна. Над левым грузом на высоте h над ним держат кусок пластилина массой m3. Имеют место неравенства m1 < m2 и m1 + m3 > m2. Груз отпускают и оба груза приходят в движение. Когда левый груз долетает до пластилина, пластилин отпускают. На какую максимальную
высоту над начальным положением поднимется пластилин? Трением в блоке и его массой пренебречь, нить считать невесомой и нерастяжимой.
331. На краю неподвижной тележки массой M стоит человек массой m. Какую минимальную работу должен совершить человек, чтобы запрыгнуть (встать ногами) на возвышение высотой h, находящееся на расстоянии L от тележки (см. рис)? Трением и массой колёс тележки пренебречь; тележка не опрокидывается.
 332. К стене приставлена гантелька, состоящая их двух одинаковых маленьких и абсолютно гладких
шариков и невесомого стержня длины L. В результате очень малого воздействия гантелька пришла в движение (нижний шарик скользит по полу). Найдите скорость верхнего шарика момент отрыва от стены.
333. Представим, что с пологой горки высотой h спускаются без трения санки и потом движутся по гладкой горизонтальной плоскости. Недалеко по дороге едет машина, скорость которой относительно Земли постоянна и равна (в момент спуска санок по модулю и направлению) конечной скорости санок. В системе отсчёта, связанной с машиной, теорема об изменении кинетической энергии для санок не выполняется: работа силы тяжести положительна, а изменение кинетической энергии отрицательно. Закон сохранения механической энергии для системы “санки-Земля” тоже не выполняется:
когда санки наверху, они обладают кинетической энергией; когда они съехали вниз, их кинетическая энергия исчезла, а потенциальная энергия системы уменьшилась. Верны ли эти утверждения, и если нет, то в чём ошибка?
334. По абсолютно гладкой горизонтальной поверхности движется плавная горка высотой h со скоростью V (см. рис). Горку догоняет маленькая шайба. Какую минимальную скорость должна иметь
шайба, чтобы переехать через горку? Горка тоже абсолютно гладкая, причём её масса много больше массы шайбы.
 

Ответы к задачам по физике Ромашко from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (05.08.2016)
Просмотров: | Теги: Ромашко | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar