Тема №5087 Решение задач по физике закон сохранения импульса
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Решение задач по физике закон сохранения импульса из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Решение задач по физике закон сохранения импульса, 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

3.1.Определить импульс пули массой т = 10 г, движущейся со скоростью и = 600 м/с. Во сколько раз изменится импульс пули, если ее масса будет в п = 2 раза меньше, а скорость в k = 1,5 раза больше?
3.2°. Бусинка массой т движется с постоянной скоростью v по проволоке, изогнутой в виде параболы у = х2. Найти проекцию импульса бусинки на ось У в точке лс0.
3.3.    Тело массой т = 1 кг, двигаясь прямолинейно и поступательно, увеличило свою скорость от = 1 м/с до и2 = 10 м/с. Найти изменение импульса этого тела.
3.4.    Тело массой т = 1 кг движется равномерно по окружности со скоростью и = 2 м/с. Определить изменение импульса тела после того, как оно пройдет четверть окружности; половину окружности.
3.5.    Тело массой т = 0,2 кг падает с высоты h = 1 м с ускорением а = 8 м/с2. Найти изменение импульса тела. Начальная скорость равна нулю.
3.6.    При свободном движении тела над поверхностью земли между точками траектории А и В модуль изменения импульса тела равен Лр. Найти время полета t между этими точками. Сопротивление воздуха не учитывать. Масса тела т.
3.7.    Снаряд массой т = 10 кг вылетает из ствола орудия со скоростью о — 600 м/с. Зная, что время движения снаряда внутри ствола At = 0,008 с, определить среднюю силу давления пороховых газов.
3.8.    На тело в течение времени t = 10 с действует постоянная сила F — 50 Н. Найти массу тела, если изменение скорости в результате действия силы Ди = 5 м/с.
3.9.    Автомобиль массой т = 1т движется по горизонтальной дороге со скоростью и = 36 км/ч. Найти время торможения At, если тормозящая сила F = 5 кН.
3.10.    Скорость реактивного самолета о = 900 км/ч. На пути самолета оказалась птица массой т — 2 кг. Определить среднюю силу удара птицы 

 
о стекло кабины летчика, если длительность удара At = 0,001 с. Каково среднее давление на стекло при ударе, если площадь соприкосновения птицы со стеклом S = 1000 см2?
3.11.    Между двумя лодками, находящимися на поверхности озера, натянута веревка. Человек на первой лодке начинает тянуть веревку с постоянной силой F = 50 Н. Определить скорости, с которыми будет двигаться первая лодка относительно берега и относительно второй лодки через t = 5 с, после того, как человек на первой лодке стал тянуть веревку. Масса первой лодки с человеком тх — 250 кг, масса второй лодки с грузом т2 = 500 кг. Сопротивление воды не учитывать. Решить задачу несколькими способами.
3.12.    Шарик массой т подлетает по направлению нормали к стенке со скоростью о, ударяется о нее и отскакивает с той же по величине скоростью. а) Указать величину и направление импульса р, который стенка сообщила шарику; б) С какой средней силой F действовал шарик на стенку, если удар продолжался t с? в) Определить величину импульса pv который мог бы получить шарик от стенки, если бы он прилип к ней.
3.13.    Определить изменение импульса шарика массой т = 50 г, дви-жущегося со скоростью и = 2 м/с при упругом ударе о неподвижную плоскость, составляющую с вектором скорости угол а, равный: а) 60°;
б)    90°.
3.14.    Падающий вертикально шарик массой т = 0,2 кг ударился об пол и подпрыгнул на высоту h = 0,4 м. Найти среднюю силу, действующую со стороны пола на шарик, если длительность удара At = 0,01 с, к моменту удара об пол скорость шарика v = 5 м/с.
3.15.    Шарик летит перпендикулярно стенке со скоростью v. Стенка движется навстречу шарику, со скоростью и. Какой станет скорость шарика иг после упругого удара о стенку?
3.16.    Молекула летит со скоростью v = 500 м/с и упруго ударяется о поршень, движущийся навстречу ей. Скорость молекулы составляет угол а = 60° с нормалью поршня. Определить величину и направление скорости молекулы после удара. Скорость поршня и = 20 м/с.
3.17.    Два шарика массами т1 = 2гит2 = 3г движутся в горизонтальной плоскости со скоростями — б м/с и v2 ~ 4 м/с соответственно. Направления движения шариков составляют друг с другом угол а = 90°. Чему равна сумма импульсов этих шариков?

3.21.    Платформа с установленным на ней орудием движется со скоростью Oj = 9 км/ч. Общая масса М = 200 т. Из орудия выпущен снаряд массой т со скоростью v2 = 800 м/с относительно платформы. Определить скорость платформы после выстрела, если: а) выстрел произведен по направлению движения; б) выстрел произведен под углом а = 60° к направлению движения.
3.22*. Частица массой тх = 1 г, движущаяся со скоростью Uj = 3i, испытала абсолютно неупругое столкновение с другой частицей, масса которой т2 = 2 г, а скорость и2 = 2i + 3}. Чему равен импульс образовавшейся частицы? Чему равен модуль импульса?
3.23.    Движущееся тело распадается на два осколка с импульсами рх и р2, направленными под углом 0 друг к другу. Найти величину импульса р тела.
3.24.    Тело массой М, летящее со скоростью и, распадается на два осколка, масса одного из которых равна т. Скорость этого осколка перпендикулярна скорости и и равна vv Чему равна скорость второго осколка?
3.25.    Граната, летевшая горизонтально со скоростью о0 = 10 м/с, разорвалась на две части массами тх = 1 кг и т2 = 1,5 кг. Скорость большего куска осталась горизонтальной и возросла до v2 = 25 м/с. Определить скорость и направление полета меньшего осколка.
3.26.    Космонавты Г. Береговой и В. Лебедев выпустили на орбиту кос-мический спутник «Искра-2», сделанный в МАИ. Масса космического 
корабля М = 104 кг, масса спутника т ~ 5 кг. Спутник выпускают в на-правлении, противоположном движению корабля со скоростью v = 2 м/с относительно него. Найти изменение скорости космического корабля.
3.27.    К аэростату, масса которого М, привязана веревочная лестница, на которой стоит человек массой т. Аэростат неподвижен. В каком направлении и с какой скоростью и будет перемещаться аэростат, если человек начнет подниматься с постоянной скоростью v относительно лестницы?
3.28.    Конькобежец, стоящий на льду, бросает вдоль льда камень массой т = 0,5 кг. За время t = 2 с камень прошел до остановки расстояние s = 20 м. С какой скоростью после броска камня начнет двигаться конькобежец, если его масса М = 60 кг?
3.29.    Артиллерист стреляет из пушки ядром массой т так, что оно может упасть в неприятельском лагере на расстоянии L от пушки. Однако в момент выстрела на ядро садится барон Мюнхгаузен, масса которого М = 5 т. Какую часть пути s до неприятельского лагеря ему придется идти пешком?
3.30.    Орудие установлено на железнодорожной платформе. Масса платформы с орудием М = 50 т, масса снаряда т = 25 кг. Орудие выстреливает в горизонтальном направлении вдоль железнодорожного пути. Начальная скорость снаряда относительно платформы и0 ~ Ю00 м/с. Какую скорость ох будет иметь платформа после второго выстрела? Трением и сопротивлением воздуха можно пренебречь.
3.31.    На противоположных концах стоящей на рельсах железнодорожной платформы закреплены две пушки. Ствол первой из них установлен под углом а = 60°, а второй под углом р = 45° к горизонту. Из первой пушки производят выстрел снарядом массой т — 50 кг. Затем таким же снарядом стреляют из второй пушки. Оба снаряда имеют одинаковые начальные скорости и = 200 м/с относительно платформы. Определить скорость платформы после двух выстрелов. Масса платформы с пушками и снарядами М = 1,5 т. Оба выстрела производятся в противоположные стороны вдоль рельсов. Трение отсутствует.
3.32.    Две одинаковые лодки движутся со скоростями = 10 м/с и и2 = 15 м/с под углами = 30° и а2 = 45° к некоторому направлению. Когда лодки оказываются на очень близком расстоянии друг от друга, пассажир второй лодки перекладывает на первую груз так, что скорость его лодки не меняется. Считая массу каждой лодки вместе с пассажиром в п = 20 раз больше массы груза, найти скорость первой лодки. Сопротивление воды не учитывать.

Две лодки идут параллельными курсами навстречу друг другу с одинаковыми скоростями о. Когда лодки встречаются, с одной лод-ки на другую перебрасывают груз массой т, а затем со второй лодки на первую перебрасывают такой же груз. В другой раз грузы перебрасывают из лодки в лодку одновременно. В каком случае скорости лодок после перебрасывания грузов будут больше? Масса каждой лодки М.
3.34.    Между двумя тележками массой тх и т2 помещена сжатая пружина. В процессе возвращения пружины в нормальное состояние она действует на каждую из тележек со средней силой F в течение времени t. Показать, что после окончания действия пружины тележки будут двигаться так, что их общий центр масс будет оставаться неподвижным.
3.35.    Человек массой т = 70 кг находится на корме лодки, длина которой I = 5 м и масса М = 280 кг. Человек переходит на нос лодки. На какое расстояние лодка передвинется относительно воды? Может ли лодка передвинуться на расстояние больше длины лодки?
3.36.    Из орудия произведен выстрел. В точке наивысшего подъема снаряд разорвался на две равные части. Один из осколков упал возле орудия. Какова дальность полета s второго осколка, если расстояние по горизонтали от орудия до наивысшей точки подъема равно I?
3.37.    Космонавт массой т приближается к космическому кораблю массой М с помощью троса, длина которого I. Какой путь s пройдет космонавт до сближения с кораблем?
3.38.    На корме и на носу лодки на расстоянии 1 = 3,4 м друг от друга сидят рыболовы, массы которых пгх = 90 кг и т2 — 60 кг. Рыболовы меняются местами. Каково при этом перемещение лодки, если ее масса М = 50 кг? Может ли перемещение лодки быть больше ее длины?

3.45.    Ракета, двигаясь со скоростью и, попадает в облако космической пыли плотностью р. Площадь лобового сечения ракеты 5. Пылинки прилипают к ракете. Какую силу тяги F должны развивать двигатели, чтобы ракета двигалась с постоянной скоростью? Изменением массы ракеты пренебречь.
3.46.    Найти минимальную силу трения между колесами автомобиля и дорогой, чтобы он мог двигаться со скоростью о = 30 м/с под дождем в безветренную погоду. Масса дождевой капли т = 0,1 г. Считать, что на каждый см2 за одну секунду падают две капли дождя (п = 2 см-2 • с'1). Площадь поверхности автомобиля, на которую падают капли дождя, 5 = 5 м2.
3.47*. С какой силой F давит на землю кобра, готовясь к прыжку, поднимаясь вертикально вверх с постоянной скоростью у? Масса змеи т, ее длина I.

На чашке весов стоят песочные часы. Когда песок внизу, показания весов Р0. Время падения каждой песчинки т. Построить график зависимости показаний весов от времени.
3.51.    Две одинаковых тележки, на которых сидят два одинаковых дворника, движутся с одинаковыми скоростями. В некоторый момент времени на тележки начинает падать снег равномерным потоком. Дворник, сидящий на одной из тележек, сбрасывает все время снег вбок, а второй дворник спит. Какая из тележек быстрее пройдет расстояние s?
3.52°. На абсолютно гладкой поверхности лежит обруч массой М и радиусом Я. На обруче находится жук, масса которого т. Какие траектории будут описывать жук и центр обруча при движении жука по обручу?

3.53.    Какую скорость получит ракета относительно Земли, если масса мгновенно выброшенных газов составит 0,2 от массы неподвижной ракеты, а их скорость и = 1 км/с?
3.54.    Гидрореактивный (водометный) катер всасывает и выбрасывает ежесекундно V0 = 0,5 м3 забортной воды. Скорость выбрасываемой воды относительно катера v — 25 м/с. Найти реактивную силу.
3.55.    Ракета массой М висит над поверхностью Земли. Какую массу топлива в единицу времени ц1 она должна расходовать, если скорость истечения газов и?
3.56.    Ракету массой М запускают вертикально. Скорость истечения газов из сопла двигателя равна v. При каком расходе топлива р сила тяги
будет достаточна, чтобы сообщить ракете ускорение о?

3.59.    Огнетушитель выбрасывает т = 0,2 кг пены за одну секунду со скоростью v = 20 м/с. Масса огнетушителя М ~ 2 кг. С какой силой нужно держать огнетушитель в момент начала его работы? Огнетушитель должен быть неподвижным, а выбрасываемая струя пены — горизонтальной.
3.60.    Третья ступень ракеты состоит из ракеты-носителя массой М — 500 кг и головного конуса массой т = 10 кг. При испытании на Земле пружина сообщила скорость конусу и = 5,1 м/с по отношению к ракете-носителю. Определить скорости конуса и ракеты-носителя, если это отделение произойдет на орбите при движении ракеты со скоростью и~ 8 км/с относительно Земли.
3.61.    Космический корабль перед отделением последней ступени ра-кеты-носителя имел скорость v. После отбрасывания последней ступени его скорость стала Oj = 1,01о. При этом отделившаяся часть удаляется от него со скоростью и2 = 0,04о. Какова масса последней ступени, если масса корабля т0?
3.62*. Допустим, что реактивный двигатель ракетоплана Циолковского выбрасывает продукты сгорания порциями, масса которых т = = 200 г и скорость при вылете из сопла двигателя v — 1000 м/с. Какую скорость будет иметь ракетоплан после вылета третьей порции газа? Масса ракетоплана в начальный момент М = 300 кг. Какова будет скорость ракетоплана в конце первой секунды движения, если в двигателе происходит N = 20 взрывов в одну секунду? Начальная скорость ракетоплана равна нулю.
3.63*. Из ракеты массой М выбрасываются продукты сгорания порциями, массы которых т, со скоростью и относительно ракеты. Определить скорость vN ракеты после вылета N-& порции продуктов сгорания. Пренебречь действием силы тяжести и сопротивлением воздуха.
3.64*. Ядро летит со скоростью и и попадает в поток песчинок, которые движутся с одинаковыми скоростями и под углом а = 150° к скорости ядра и прилипают к нему. Из потока ядро вылетает со скоростью olt в 4 раза меньшей под углом р = 90° к скорости потока. Какова скорость песчинок и? Сколько песчинок N прилипает к ядру, если масса одной песчинки в 1000 раз меньше массы ядра? 

веревки, которая образует с поверхностью угол а = 30°. Сила натяжения веревки F = 25 Н. Определить работу силы натяжения при перемещении ящика на расстояние s = 52 м.
3.66.    Вертолет массой т = 5 т поднимается вертикально вверх с по-стоянной скоростью. Какую работу совершает двигатель вертолета против силы тяжести при подъеме его на высоту h — 50 м?
3.67.    Лифт массой т = 103 кг начинает подниматься с постоянным ускорением а = 0,2 м/с2. Чему равна работа силы натяжения каната, с помощью которого поднимается лифт, за первые At = 4 с движения?
3.68.    Груз массой т = 7 кг поднимают на веревке с поверхности земли на высоту h = 1 м: один раз равномерно, второй — равноускоренно с ускорением а = 2 м/с2. На сколько работа по подъему груза во втором случае больше, чем в первом? Сопротивление воздуха не учитывать.
3.69.    Мощность всех двигателей космического корабля «Восток-1* составляет N ~ 1500 МВт. Сколько двигателей от легкового автомобиля «Москвич» могли бы развить такую же мощность, если у одного двигателя мощность Nl = 33 кВт?
3.70.    Академик Б. С. Якоби в 1834 г. изобрел электродвигатель, с помощью которого можно было равномерно поднимать груз массой т = 5 кг на высоту h = 0,6 м за время At = 2 с. Определить мощность этого двигателя.
3.71.    Определить полезную мощность двигателя мотоцикла серии Иж-56, если при скорости v = 108 км/ч его сила тяги F = 350 Н,
3.72.    Сила тяги сверхзвукового самолета F = 220 кН при скорости полета v = 2340 км/ч. Найти мощность двигателей самолета в этом режиме полета. Какая работа совершается им в течение t = 45 мин?
3.73.    При скорости полета и = 900 км/ч все четыре двигателя самолета Ил-62 развивают мощность N — 30 МВт. Найти силу тяги каждого двигателя в этом режиме полета.
3.74.    На катер действует сила сопротивления, пропорциональная квадрату скорости катера. Во сколько раз нужно увеличить мощность двигателя, чтобы скорость катера возросла в 2 раза?
3.75.    Найти работу силы тяжести и среднюю мощность этой силы за первую секунду свободного падения тела массой т = 1 кг; за пятую секунду.
3.76.    Под действием двух взаимно перпендикулярных сил Fx = 30 Н и F2 — 40 Н первоначально неподвижное тело переместилось на расстояние As = 10 м. Найти работу каждой силы и работу равнодействующей силы.
3.77.    Какую работу нужно совершить, чтобы вертикально забросить камень массой т на высоту h, если средняя сила сопротивления воздуха постоянна и равна F?
3.78.    Какую минимальную работу нужно совершить, чтобы за время t подняться по движущемуся вниз эскалатору метро? Высота подъема Л, скорость эскалатора и, угол наклона эскалатора к горизонту равен а.
3.79.    Небольшое тело массой т равномерно втащили на горку, действуя силой, которая в каждой точке направлена по касательной к траектории (рис. 3.6). Найти работу этой силы, если высота горки Л, длина ее основания I и коэффициент трения р.
3.80.    Какую работу совершает двигатель автомобиля «Жигули» массой т = 1,3 т, на первых s — 75 м пути, если это расстояние автомобиль проходит за время t = 10 с? Коэффициент сопротивления движению k = 0,05. Чему будет равна работа силы тяжести на этом участке пути?
3.81.    Какую работу совершит сила F = 30 Н при подъеме по наклонной плоскости груза массой т ~ 2 кг на высоту Н = 2,5 м с ускорением а ~ 10 м/с2? Сила действует параллельно наклонной плоскости. Трением пренебречь.
3.82°. Над Землей неподвижно висит ракета массой М. Скорость исте-чения газов равна и. Определить мощность двигателя.
3.83.    Аэросани массой т = 2 т трогаются с места и движутся с постоянным ускорением а = 0,5 м/с2. Коэффициент трения ц = 0,1. Определить среднюю полезную мощность, развиваемую аэросанями на участке пути, которому соответствует конечная скорость v = 15 м/с.
3.84.    Какой должна быть минимальная полезная мощность мотора, обеспечивающая взлет самолета ПО-2? Технические данные самолета: масса т = 1т, длина разбега s = 100 м, взлетная скорость и = 80 км/ч. Коэффициент трения при разбеге ц = 0,2. Движение во время разбега считать равноускоренным.

3.86.    Два автомобиля, полезная мощность которых Nx и N2, развивают скорости Uj и и2 соответственно. Какую скорость и они разовьют, если сцепить их вместе?
3.87.    Найти полезную мощность двигателя мотодельтоплана, имеющего полетную массу т = 200 кг, при горизонтальном полете со скоростью v ~ 72 км/ч. Известно, что отношение подъемной силы к силе лобового сопротивления k = 5, а КПД винтомоторной установки г| = 0,4.
3.88*. Автомобиль массой т трогается с места. Обе оси колес ведущие. Коэффициент трения колес о дорогу равен ц. Найти зависимость скорости автомобиля от времени. Полезная мощность двигателя постоянна и равна N.
3.89.    Транспортер поднимает песок в кузов автомобиля. Длина ленты транспортера I — 3 м, угол наклона ее к горизонту а = 30°. КПД транспортера г| = 85%. Мощность, развиваемая электродвигателем транспортера, N = 3,5 кВт. За какое время транспортер загрузит т — 6 т песка?
3.90*. Вычислить работу А, совершаемую над частицей силой F = 2i на пути от точки с координатами (1, 2, 3) до точки с координатами (7, 8, 9),
3.91*. Частица совершила перемещение в плоскости XOY из точки с радиус-вектором rx = i + } в точку с радиус-вектором r2 — 2i + 3/. При этом одна из действующих на частицу сил F = 3i + 4/. Найти работу этой силы.
3.92*. Под действием некоторой силы тело массой т движется со ско-ростью v = i + 2tj. Найти зависимость мощности этой силы от времени.
3.93.    Цилиндрическая труба высотой Я, толщина стенок которой &, построена из материала ПЛОТНОСТЬЮ р. Сечение трубы — кольцо с внутренним радиусом г. Найти работу против силы тяжести при сооружении трубы.
3.94.    Какую минимальную работу надо совершить, чтобы из колодца глубиной h = 10 м поднять на тросе ведро с водой массой т = 8 кг? Линейная плотность троса д = 0,4 кг/м,

3.96.    Оконную штору массой т = 2 кг, длиной I = 2 м, шириной Л = 4 м: а) свертывают в тонкий валик наверху окна; б) отодвигают по карнизу на одну сторону окна. Коэффициент трения шторы о карниз р = 0,25. Найти работу, совершаемую в каждом случае, и сравнить результаты.
3.97.    Пружину жесткостью k = 100 Н/м растягивают на Ах = 10 см. Какую работу при этом совершают? В начальном положении пружина недеформирована.
3.98.    Два мальчика, взявшись за разные концы динамометра, растя-гивают его, прилагая каждый силу F = 100 Н. Пружина растянулась при этом на Al = 2 см. Что покажет динамометр? Каков коэффициент жесткости пружины? Какую работу совершили мальчики?
3.99.    Какую работу надо совершить, чтобы растянуть на А1 = 1 мм стальной стержень длиной 1 = 1м, сечением S = 1 см2? Модуль Юнга для стали Е = 2,2 * 10п Па.
3.100.    При нагрузке Р = 9,8 кН балка прогибается на Ахг = 10 мм. Какую работу нужно совершить, чтобы ненагруженная балка прогнулась на АХ2 — 50 мм?
3.101.    Когда к пружине подвешен груз массой = 3 кг, ее длина 1г = 112 мм. Если масса груза т2 = 8 кг, то длина пружины 12 = 132 мм. Какую работу необходимо совершить, чтобы растянуть пружину до длины 12 из недеформированного состояния?
3.102.    Две пружины, жесткости которых kx = 300 Н/м ий2 = 500 Н/м, скреплены последовательно и растянуты так, что растяжение второй пружины х — 3 см. Вычислить работу по растяжению пружин.

3.111.    Какую минимальную работу необходимо совершить, чтобы забить гвоздь длиной I = 5 см? Считать, что сила сопротивления пропорциональна глубине погружения гвоздя: F = kx, где k = 104 Н/м. Вес гвоздя не учитывать.
3.112.    Чтобы вытащить гвоздь длиной I = 10 см из доски, нужно приложить силу не менее чем F = 500 Н. Считая, что сила взаимодействия гвоздя с материалом доски пропорциональна погруженной в доску части гвоздя, найти минимальную работу, совершенную при вытаскивании гвоздя. Вес гвоздя не учитывать.
3.113.    После первого удара молотком по гвоздю длиной I тот входит в доску на глубину l/k, где k > 1. Сколько ударов необходимо сделать, чтобы забить гвоздь полностью? Считать, что сила взаимодействия гвоздя с материалом доски пропорциональна глубине погружения гвоздя.

3.118.    Во сколько раз изменится кинетическая энергия тела, если его скорость увеличиться в 3 раза?
3.119.    Во сколько раз изменится скорость тела, если его кинетическая энергия уменьшится в 4 раза?
3.120.    На сколько уменьшится кинетическая энергия тела массой т = 30 кг при изменении его скорости от = 4 м/с до v2 = 2 м/с?
3.121.    Какую скорость приобрело тело массой т = 50 кг, разогнавшись из состояния покоя, если его кинетическая энергия в конце разгона Ек = 400 Дж?
3.122.    Масса самосвала в 18 раз больше массы легкового автомобиля, а скорость самосвала в 6 раз меньше скорости легкового автомобиля. Сравнить импульсы и кинетические энергии автомобилей.
3.123.    Импульс тела массой т = 2 кг, движущегося поступательно, в некоторый момент времени равенр = 2 кг ■ м/с. Чему равна кинетическая энергия тела в этот момент?
3.124.    Кинетическая энергия тела массой т = 2 кг в некоторый момент времени Ек — 25 Дж. Чему равен импульс тела в этот момент времени, если оно движется поступательно?
3.125.    Определить массу тела, кинетическая энергия которого Ек = = 10 Дж, а импульс р = 2 кг ■ м/с.
3.126.    Импульс телар = 8 кг * м/с, а кинетическая энергия Ек = 16 Дж. Найти скорость и массу тела,
3.127.    Мяч, летящий горизонтально со скоростью их = 10 м/с, отбра-сывается ударом ракетки в противоположную сторону со скоростью и2 = 20 м/с. Определить изменение импульса мяча, если изменение его энергии Д£к = 10 Дж.
3.128.    Тело массой т = 0,2 кг бросают вертикально вверх. В начальный момент времени оно обладает энергией Ек = 38,4 Дж. Определить время движения тела вверх. Сопротивлением воздуха пренебречь.
3.129.    Самолет массой т = 10 000 кг имеет кинетическую энергию Ек = 5 * 107 Дж и движется по окружности радиусом R = 1000 м, расположенной в горизонтальной плоскости. Определить центростремительное ускорение самолета.
3.130.    Шарик массой т = 100 г, подвешенный на нити длиной I — 40 см, описывает в горизонтальной плоскости окружность. Какова кинетическая энергия шарика, если во время его движения нить образует с вертикалью постоянный угол а = 60°?

3.132.    Автомобиль, начиная движение, разгоняется до скорости и. Сравнить работы, которые совершает двигатель при разгоне до скорости v/2 и от скорости v/2 до скорости v. Найти эти работы. Масса автомобиля т.
3.133.    Сани движутся по снегу прямолинейно до полной остановки. Определить путь, пройденный санями, если их начальная скорость и = = 2 м/с, а коэффициент трения р = 0,05.
3.134.    С какой скоростью двигался поезд массой т = 1500 т, если под действием тормозящей силы F = 150 кН он прошел до остановки путь I = 500 м?
3.135.    Каким способом и во сколько раз дальше можно закинуть льдинку: бросив ее в воздух под углом а = 45° к горизонту или бросив ее скользить по льду? Коэффициент трения льдинки о лед р = 0,02. Сопро-тивлением воздуха пренебречь*
3.136.    Самолет садится на палубу авианосца со скоростью v. Заце-пившись за упругий канат торможения, он пробегает путь L Определить максимальную силу, действующую на пилота при посадке, считая, что торможение вызвано только силами упругости каната. Масса пилота т.
3.137.    На неподвижное тело массой т = 0,5 кг начинает действовать постоянная сила F — 2 Н. Найти кинетическую энергию, которой будет обладать тело через время t = 3 с после начала действия силы.
3.138°. Тело движется в положительном направлении оси X под действием силы F = ах, где а — положительная постоянная. В момент времени t = 0 тело находится в начале координат и его скорость о0 = 0. Найти зависимость кинетической энергии тела от координаты.
3.139. Деревянную мишень толщиной d удаляют от стрелка со скоростью и. Пуля массой т (т « М, М — масса мишени) летит со скоростью и0, пробивает мишень и летит дальше со скоростью Uj. Какова средняя сила сопротивления Fc при движении пули в мишени? 

Частица массой т попадает в среду, где на нее действует сила торможения. Глубина проникновения частицы в эту область зависит от импульса как х — ар, где а — известная постоянная. Найти зависимость силы торможения от глубины проникновения частицы в среду.
3.141*. Модели корабля массой т = 0,5 кг сообщили скорость и0 = 10 м/с. При дальнейшем движении на нее действовала сила сопротивления, пропорциональная скорости F = kv, где k = 5 Н • с/м. Найти: а) путь, пройденный моделью за время, в течение которого ее скорость уменьшится в г\ = 2 раза; б) путь, пройденный моделью до полной остановки.
3.142. Брусок, скользящий по гладкой горизонтальной поверхности со скоростью и - 5 м/с, наезжает на шероховатую поверхность с коэффициентом трения ц = 0,8. При какой длине бруска его задняя грань остановится на границе гладкой и шероховатой поверхностей?

Частица массой т попадает в среду, где на нее действует сила торможения. Глубина проникновения частицы в эту область зависит от импульса как х — ар, где а — известная постоянная. Найти зависимость силы торможения от глубины проникновения частицы в среду.
3.141*. Модели корабля массой т = 0,5 кг сообщили скорость и0 = 10 м/с. При дальнейшем движении на нее действовала сила сопротивления, пропорциональная скорости F = kv, где k = 5 Н • с/м. Найти: а) путь, пройденный моделью за время, в течение которого ее скорость уменьшится в г\ = 2 раза; б) путь, пройденный моделью до полной остановки.
3.142. Брусок, скользящий по гладкой горизонтальной поверхности со скоростью и - 5 м/с, наезжает на шероховатую поверхность с коэффициентом трения ц = 0,8. При какой длине бруска его задняя грань остановится на границе гладкой и шероховатой поверхностей?

3.147.    Прямоугольный параллелепипед массой т, длина ребер которого I, 21, 41, кладут на одну из трех граней разной площади поочередно. Какова потенциальная энергия параллелепипеда относительно поверхности стола в каждом из этих положений? Какое положение параллелепипеда является наиболее устойчивым?
3.148.    На полу лежат куб и шар одинаковой массы, сделанные из стали. Их подняли до соприкосновения с потолком. Одинаково ли изменилась при этом их потенциальная энергия?

3.150.    Вертолет массой т — 2000 кг находится на высоте hx = 20 м. На какой высоте его потенциальная энергия возрастет на ДЕП = 600 кДж?
3.151.    Какой станет потенциальная энергия пружины, если ее из не- деформированного состояния растянуть на Ах = 10 см? Коэффициент жесткости пружины k — 100 Н/м.
3.152.    Пружину, жесткость которой k = 200 Н/м, растянули на 1/3 ее длины, длина пружины в недеформированном состоянии /0 ~ 30 см. Найти потенциальную энергию пружины.

3.157.    Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью о = 3 м/с. На какой высоте его кинетическая энергия будет равна потенциальной? Сопротивление воздуха не учитывать.
3.158.    Тело массой т — 1 кг брошено с поверхности земли вертикально вверх с начальной скоростью о0 = 19,6 м/с. Определить изменение по-тенциальной энергии тела за промежуток времени tx = 2 с после броска. Построить графики зависимости uy(f) и £n(f)- Сопротивление воздуха не учитывать.
3.159°. Тело массой т брошено со скоростью и0 под углом а к горизонту с высоты h. Найти зависимость потенциальной и кинетической энергии от времени полета. Показать, что в этом случае выполняется закон сохранения механической энергии. В какой момент времени кинетическая энергия тела равна его потенциальной энергии? При каких начальных условиях это возможно? Сопротивление воздуха не учитывать.
3.160°. Под углом а = 30° к горизонту произведен выстрел. Масса пули т = 10-2 кг, ее скорость и0 = 103 м/с. Найти зависимость мощности силы тяжести от времени, а также среднюю мощность этой силы в процессе подъема пули до верхней точки траектории. Сопротивление воздуха не учитывать. 

3.163.    Водосливная плотина Волжской ГЭС во время паводков может пропустить ежесекундно воду объемом V = 45 000 м3. Зная, что высота плотины ft = 25 м, определить мощность водяного потока.
3.164.    Определить полезную мощность водяного двигателя с КПД г| = 20%, если вода падает на его лопасти с высоты Я = 5 м. Начальная скорость воды на этой высоте и0 = 1 м/с, У воды, выходящей из двигателя, скорость о = 2 м/с, а ежесекундный расход воды Q = 2 м3/с.
3.165.    Вертолет, масса которого с грузом т = 6 • 103 кг, за время t = 15 с набрал высоту Я = 225 м. Определить полезную работу двигателя за это время, считая подъем вертолета равноускоренным.
3.166.    Прямоугольная яма, площадь основания которой S и глубина Я, наполовину заполнена водой. Насос выкачивает воду и подает ее на поверхность земли через цилиндрическую трубу радиусом R. Какую ми-нимальную работу совершил насос и какова его мощность, если он выкачал всю воду за время t? Каков КПД насоса?

3.170.    На нити висит груз массой т. Нить отвели на угол а0 и отпустили. Найти силу натяжения нити Т как функцию угла а. В каких точках траектории ускорение груза перпендикулярно направлению нити?

3.193.    Тело массой m = 3 кг падает вертикально вниз без начальной скорости. Вычислить работу против сил сопротивления, совершенную в течение времени t = 10 с, если известно, что в конце этого промежутка времени тело имело скорость и = 80 м/с. Силу сопротивления считать постоянной.
3.194.    Тело, брошенное с высоты Н = 5 м вертикально вниз со скоростью v — 20 м/с, погрузилось в грунт на глубину Л = 20 см. Найти работу силы сопротивления грунта, если масса тела пг = 2 кг. Сопротивлением воздуха пренебречь.

3.195.    Тело массой т бросили горизонтально со скоростью v с некоторой высоты Л. Через какое-то время тело приблизилось к поверхности земли до расстояния АЛ, а его кинетическая энергия в этот момент стала Ек. Определить работу сил трения за это время.
3.196.    Тело массой т, брошенное под углом к горизонту, упало на расстоянии I от места бросания. Максимальная высота подъема тела Л, со-противление воздуха не учитывать. Найти работу, совершенную при бросании тела.
3.197.    Санки съезжают с горы высотой Н и углом наклона а и движутся далее по горизонтальному участку. Коэффициент трения на всем пути одинаков и равен р. Определить расстояние s, пройденное санками по горизонтальному участку до полной остановки.
3.198.    С горки высотой Л = 2 м съехали санки массой т = 3 кг и оста-новились, пройдя некоторое расстояние. Какую наименьшую работу нужно совершить, чтобы поднять санки по тому же пути до первоначального положения? Профиль горки такой, что касательная к нему в любой точке составляет острый угол с горизонтом.
3.199.    Для подъема тела по наклонной плоскости с углом наклона а = 30° необходимо совершить минимальную работу А = 6 Дж. Какое количество тепла при этом выделяется, если коэффициент трения р = 0,1?
3.200.    Автомобиль с работающим двигателем въезжает на обледенелую гору, поверхность которой образует угол а с горизонтом. Какой высоты гору может преодолеть автомобиль, если его начальная скорость при въезде равна и0, а коэффициент трения колес о лед р < tg а?
3.201.    Тело начинает двигаться вверх по наклонной плоскости со скоростью и0 = 10 м/с. На высоте Л = 1 м оно упруго ударяется о преграду (рис. 3.40). Определить скорость тела в момент, когда оно вновь окажется у основания наклонной плоскости. Угол наклона плоскости к горизонту а = 30°, коэффициент трения р = 0,3. 

Цепочка массой т = 0,8 кг и длиной I = 1,5 м лежит так, что один конец ее свешивается с края стола. Цепочка начинает соскальзывать, когда свешивающаяся часть составляет т\ = 1/3 ее длины. Какую скорость будет иметь цепочка и какую работу совершит сила трения, действующая на нее, при полном соскальзывании цепочки со стола?
3.204°. Под действием подвешенного груза длина пружины изменилась от 10 до I. Потянув рукой за середину пружины, удлинение ее верхней половины довели до I - lQ. После этого руку убрали. В пружине возникли колебания. Какое количество тепла выделится в системе после затухания колебаний? Коэффициент, жесткости пружины равен k.

3.207.    Неподвижная частица распадается на две части массами тх и т2. Полная кинетическая энергия частей равна Ек. Определить скорости и указать направление разлета этих частей.
3.208.    Два тела, находящиеся на гладкой горизонтальной поверхности, соединены сжатой пружиной. Энергия пружины Е = 3 Дж, массы тел тх = 1 кг и т2 = 2 кг. С какими скоростями будут двигаться тела после освобождения пружины?

3.209.    Снаряд при вертикальном выстреле достигает высшей точки полета Н = 3 км и разрывается на две части, имеющие массы тх = 3 кг и т2 — 2 кг. Осколки продолжают двигаться по вертикали — первый вниз, второй вверх. Найти скорости осколков через время / = 2 с после разрыва, если их полная механическая энергия непосредственно после разрыва £ = 247 кДж.
3.210.    Мальчик, опираясь о барьер, бросает камень горизонтально со скоростью Oj = 5 м/с. Масса мальчика М = 49 кг, масса камня т = 1 кг. Какую скорость он может сообщить камню, если будет бросать его с прежней силой, стоя на коньках на гладком льду?
3.211.    На краю неподвижной четырехколесной платформы стоит человек. Он спрыгивает с платформы, которая откатывается на расстояние I = 1 м. Массы человека и платформы одинаковы тх = т2 = 60 кг. Коэффициент трения колес платформы о пол ц = 0,1. Какую энергию затратил человек при прыжке? Сила трения между колесами платформы и полом мала по сравнению с силой взаимодействия человека и платформы при прыжке.
3.212.    Пуля массой т, летящая со скоростью и под углом а к гори-зонту, попадает в брусок массой М, лежащий на плоскости (рис. 3.44), и застревает в нем. Найти расстояние s, пройденное бруском до остановки, если коэффициент трения бруска о плоскость ц.
Мяч падает с высоты k = 2 м на горизонтальный пол. После каждого удара он сохраняет г\ = 81% энергии. Через какое время мяч полностью остановится?
3.229. Какую минимальную работу нужно совершить бросая мяч вертикально вниз, чтобы после п ударов о пол он поднялся до первоначальной высоты, равной М При каждом ударе скорость уменьшается на г| %. Масса мяча т. Трение о воздух не учитывать.
3.230°. При ударе об идеально гладкую горизонтальную поверхность шарик теряет третью часть своей кинетической энергии. Зная, что угол падения шарика а = 45°, найти угол, который составляет скорость шарика с вертикалью после удара.

Шар массой т, движущийся поступательно со скоростью о, ударяется о неподвижный шар массой М. Происходит абсолютно упругий центральный удар. Определить отношение масс М/m, при котором налетающий шар теряет максимальную часть своей кинетической энергии. Чему равно изменение кинетической энергии первого шара в этом случае?
3.235.    Частица массой т налетает на неподвижную мишень массой М и отражается назад с кинетической энергией в п = 4 раза меньшей первоначальной. Определить отношение массы частицы к массе мишени, считая удар абсолютно упругим.
3.236.    Два шарика массой тг и т2 движутся со скоростями и v2 навстречу друг другу. Происходит абсолютно упругий центральный удар. Найти максимальную потенциальную энергию упругой деформации шариков.
3.237.    В момент наибольшего сближения тел при упругом взаимо- действии их скорость одинакова и равна V. Каковы скорости этих тел
и и2 после разлета, если до взаимодействия их скорости были соответственно Oj и и2? Тела движутся навстречу друг другу вдоль одной прямой.
3.238°. Тела массами т5 и т2 связаны недеформированной пружи-ной, жесткостью k и лежат на гладком столе. Определить наименьшую скорость Oj, которую необходимо сообщить телу массой mlf чтобы пружина сжалась на величину х. Какими будут скорости тел и1 и и2, когда пружина снова окажется недеформированной?
3.239. N одинаковых шаров расположены вдоль одной прямой (не касаясь друг друга). Крайний левый шар вследствие удара начинает двигаться вправо со скоростью о. Считая все удары шаров центральными и абсолютно упругими, найти скорость правого шара.
3.240°. Три шарика лежат на горизонтальной поверхности вдоль одной прямой. Первому шарику сообщили скорость и1( после чего произошли два абсолютно упругих центральных удара. Массы первого и третьего шаров равны соответственно т1 и т2. Какова должна быть масса второго шара, чтобы в результате ударов третий шар получил максимально возможную скорость v? Найти эту скорость.
3.241°. Движущаяся со скоростью v частица сталкивается с такой же неподвижной частицей. Происходит центральный удар. В результате столкновения суммарная кинетическая энергия обеих частиц уменьшается в k раз по сравнению с первоначальной. Определить допустимые значения k. Каков характер взаимодействия, если: a) k = 1; б) k — 2?

3.244.    Шар абсолютно упруго сталкивается с таким же покоящимся шаром. Под каким углом они разлетятся? Удар нецентральный.
3.245.    Шар, движущийся со скоростью и = 2 м/с, налетает на неподвижный точно такой же шар. В результате упругого столкновения шар изменил направление движения на угол а = 30°. Определить: а) скорости шаров после удара; б) угол между направлением скорости второго шара и первоначальным направлением движения первого шара.
3.246.    Нейтрон испытал упругое соударение с первоначально поко-ившимся дейтроном. Определить долю кинетической энергии, теряемой нейтроном при рассеянии под прямым углом. Масса покоя нейтрона т, дейтрона — 2т.
3.247°. После упругого столкновения частицы 1 с покоившейся частицей 2 обе частицы разлетелись симметрично относительно первоначального направления движения частицы 1, и угол между их направлением разлета 0 = 60°. Найти отношение масс этих частиц.
3.248°. Частица массой тг упруго сталкивается с покоящейся частицей массой т2 и отклоняется на угол а от первоначального направления движения. Первоначально покоившаяся частица отлетает под углом J3 к тому же направлению. Доказать, что отношение масс частиц т1/т2 определяется только углами аир. 

Частица массой т движется со скоростью v и сталкивается с неподвижной частицей массой М. В результате упругого удара частица массой т отклонилась на угол а = п/2 от направления своего первоначального движения и ее скорость уменьшилась вдвое. Найти отношение масс частиц. Определить модуль и направление скорости движения частицы массой М.
3.250°. Шарик массой тх сталкивается с неподвижным шариком массой т2 (тх > т2). Происходит абсолютно упругий удар, Найти максимальный угол, на который может отклониться шарик массой тх.
3.251.    Деревянный шар массой т = 1,99 кг висит на невесомой не-растяжимой нити. В него попадает (и застревает в его центре) пуля, летящая горизонтально со скоростью v = 600 м/с. Масса пули тх = 10 г. Найти максимальную высоту, на которую поднимается шар и долю кинетической энергии пули, перешедшую в тепло.

Кубик массой т ~ 2 кг соскальзывает без начальной скорости с вершины гладкой горки высотой h = 1 м (рис. 3.61). Горка может без трения перемещаться по горизонтальной поверхности. Масса горки М = 7 кг. В конце спуска кубик ударяется о пружину с коэффициентом жесткости k = 100 Н/м и сжимает ее. Определить: а) скорости горки и кубика относительно горки в момент удара кубика о пружину; б) ускорение горки в момент наибольшей деформации пружины.
3.263.    С высоты Н= 73,1м сбрасывают два одинаковых по массе камня, связанных нитью, длина которой I — 39,2 м. Первый камень начинает падать на время t0 = 2 с раньше второго. Через какое время после начала падения камни упадут на землю? Падение происходит без начальной скорости. Нить невесома и нерастяжима. Сопротивление воздуха не учитывать.
3.264.    Шар массой 2т подбрасывают вертикально вверх со скоростью о0 = 10 м/с. К шару привязана невесомая нить длиной I = 1 м, на другом конце которой находится шар массой т. Через какое время после начала движения шар массой 2т упадет на землю? Сопротивление воздуха не учитывать.

 

 

Категория: Физика | Добавил: Админ (12.01.2016)
Просмотров: | Теги: работа | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar