Ветрова В.Т. Сборник задач по физике. С индивидуальными заданиями
Подождите немного. Документ загружается.
Задача 2.4. Автомобиль массой вдвигавшийся со скоростью
и
0
, останав-
ливается под действием силы торможения F^ за время г» пройдя при этом
равнозамедленно расстояние s, Найти неизвестные величины согласно номеру
задания в таблице, выполнить дополнительное задание.
Номер т,т
v
0>
км/ч
F ,Н
т
f,c
s, м Построить график
задания зависимости
1
1,5
?
? Тормозного расстояния
2 2,0 7 ? от массы автомобиля
3 2,5
70
8000 7
?
4
3,0
? ?
5
60
?
Тормозного расстояния
6 80
?
? от скорости автомобиля
7
2,0
100
?
5,0 7
8 120
? ?
9
60
?
? Времени торможения
10 2,5 80 5000 7 ? от скорости автомобиля
11
100 7
?
12 120
? ?
13
1.2
9
Необходимой силы тор-
14 1.4 80
•)
4,0 ? можения от массы автомо-
15
1,6
?
? биля при заданном времени
16
1,8
?
? торможения
17
70
?
?
Необходимой силы тор-
18 90
? ?
30 можения от скорости авто-
19 3,0 ПО 7
?
мобиля при заданном тор-
20 130
? ?
мозном расстоянии
21
?
7
25 Необходимой силы тор-
22 1.5 80
?
7
50
можения на заданном тор-
<}
о
/ 5
мозном расстоянии
24
?
7 100
25 2,0
?
? Тормозного расстояния
26 3,0 90 10000 7
? от массы автомобиля
27 4,0
? ?
28
5,0
? ?
21
Задача 2.5. Построить )ик зависимости силы натяжения нити F , на \
которой подвешен груз ма т
>
от ускорения а =
щ>
с которым подни-
мают или опускают груз - коэффициент пропорциональности) . Проана-
лизировать полученные завюсти.
Номер Направлензижения груза т, кг п
задания
1 0,4
2 Вв< 2 0,6
3 0,8
4 1,0
5 0,4
6 Вн 2 0,6
7 0,8
8 1,0
9 0,25
10 Вв 1 0,5 .
11 0,75
12 1,0
13 0,25
14 Bi 1 0,5
15 0.75 -
16 1,0
17 0,7
18 В] 0,5 0,8
19 0,9
20 1,0
21 0,7
22 В 0,5 0,8
23 0,9
24 1,0
0^
03
0,4
0,5
25
26
27.
28
22
Задача 2.6. Два или три тела соединены невесомыми нерастяжимыми ни-
тями, перекинутыми через блоки, массами которых можно пренебречь. Массы
тел ( т ,т
2
,т
3
) даны,углы,которые составляют наклонные плоскости с го-
ризонталью (о , а
2
), известны, коэффициенты трения тел о поверхности
(fcj,
к
г
) известны также. Найти ускорения,
с
которыми движутся тела, и силы
натяжения нитей в системах, соответствующих номеру задания, Выполнить до-
полнительное задание. Трением в блоках пренебречь.
Номер Система тел
задания
т
1
,кг
т
2
,кт
тп.
,кг а
1(
а
2
,
град град
Проанали-
зировать
зависимос-
ти
1
2
3
4
2,0 1,0
30 — Силы на-
40 тяжения
50 0,12 0,15
И
ускоре-
60 ния от
углаа
1
5
6
7
03
0,4 0,1
0,5
0,6
30 45 0,1
Силы на-
0,15 тяжения
и ускоре-
ния от
массы m
9
10
11
12
-А
3,0 1,0
45 -
0,1
0,2
03
0,4
Силы на-
тяжения и
ускорения
от коэффи-
циента тре-
ния к.
13
14
15
16
у/////////////,
17
18
19
20
21
-2-2-
23
24
25
26
27
28
f*i=i
чн
0.1 0,1
0,2 0,1
0,2
03
0,4
0,5
30 30 0,2
Силы на-
0,2 тяжения и
ускорения
от массы т,
0,5 - -
0,1
0,2
03
0,4
0
Т
1 0
Т
1
ОД
-0,4-
0,6
0,8
0,1 Силы на-
0,2 тяжения и
03 ускорения
0,4 от коэффи-
циента гре-
>ния. Jc^(k
7
)
2,0 0,5
30
.'Силы на-
0715*
0-15
j тяжения
и
—
ускорения
от массы т
ъ
0,10 — Силы на-
0,15 тяжения и
0,20 ускорения
0,25 от коэффи-
циента тре-
ния к.
23
Задача 2.7. Тело, летящее со скоростью v , разделилось на две части- Одна
часть, масса которой составляет в от массы всего тела, стала двигаться со ско-
ростью v , вторая
—
со скоростью i>
2
- Найти неизвестную величину согласно
номеру задания в таблице.
Номер
vм/с
v
г
, м/с
v
2
,м/с
задания
1
7
35 -15,0
28,1
2 9,5
?
-12,0 23,8
3
12,5
75 7 -22,0
4
7,0
10 -16,0 7
5
?
25 -14,5 19,5
6 11,5
7
15,0
-2,5
7
14,5
85 7 -5,33
8
9,0
70 17,5
?
9
30
25,0
12,14
10 15,5
?
-20,0
51,0
11
8,0 55
?
-9Д
12
11,0 80 19,0 7
13
?
25 15,0 13,67
14
6,5
?
-18,0 12,625
15
14,0 50 7
8,0
16
10,0
65 18,0 7
17
?
75
22,0 -26,0
оо
13,0
7
28,5
-23,17
19 7,5
45
?
21,82
20 16,0
20
15,5
?
21
?
55 28,0 -7,56
22 10,5 7
-24,0
25,29
23 6,0 40
?
19,33
24 15,0 30
5,0
?
25
7
60
19,0 9,0
26 12,0
?
23,0
-4,5
27
8,5
15 7
12,65
28
13,5 90 20,0
?
24
Задача 2.8. Конькобежец, масса которого равна
т
1
,
находясь на льду, бро-
сает в горизонтальном направлении камень массой
т
2
,
вследствие чего начи
нает скользить со скоростью v ^. Через время, равное t, камень падает на рас
стоянии s от конькобежца, Коэффициент трения коньков о лед равен К сопро-
тивлением воздуха можно пренебречь. Найти неизвестную величину согласно
номеру задания,
Номер т
1
,кт т
2
,кт Uj.m/c t,c s,m k
задания
1 ? 7,5 2,2 0,56 13,54 0,01
2 65 ? 1,2 0,58 14,56 0,034
3 72 4,0 ? 0,61 16,21 0,006
4 80 4,0 1,6 ? 20,12 0,022
5 54 6,0 2,0 0,51 ? 0,008
6 60 3,0 ? 0,57 15,5 0,043
7 ? 5,0 1,8 0,55 13,82 0,025
8 78 ? 1,75 0,58 14,18 0,016
9 90 4,5 ? 0,63 17,14 0,03
10 75 5,0 1,65 ? 14,5 0,012
11 50 2,5 1,4 0,52 ? 0,035
12 84 ? 1,55 0,64 20,74 0,044
13 ? 2,0 1,1 0,56 19,07 0,018
14 75 ? 1,0 0,62 19,14 0,04
15 57 3,0 ? 0,55 16,44 0,038
16 62 4,0 1,3 ? 12,4 0,024
17 55 5,5 1,9 0,52 ? 0,032
18 68 4,0 ? 0,59 15,32 0,045
19 ? 5,0 1,7 0,62 15,77 0,02
20 81 ? 1,15 0,65 14,18 0,011
21 63 7,0 ? 0,60 11,97 0,015
22 76 4,0 1,35 ? 17,48 0,036
2-3-
—70—
—3,г5—
—li25—
—0,63—
—?— —0#28
24 5 2 ? 1,85 0,50 12,89 0,046
25 ? 5,0 1,75 0,53 11,09 0,026
26 85 ? 1,4 0,63 9,69 0,006
27 56 2,8 ? 0,54 13,59 0,014
28 66 6,0 2,1 ? 14,55 0,042
25
Задача 2.9. На железнодорожной платформе»движущейся со скоростью v ,
установлено орудие. Масса платформы с орудием и снарядами - Орудие
производит выстрел в направлении пути под углом а к горизонту. Масса сна-
ряда равна т
2
и он вылетает со скоростью v
г
, Вследствие отдачи скорость
платформы с орудием изменилась и стала , Найти неизвестную величину
согласно номеру задания.
Номер
m
,т
v
, км/ч
а,
град
т
2
,кг
и
2
,м/с
Mj,
км/ч
задания
Mj,
км/ч
1
?
26
30
95
465
18,49
2 24 7 60 ПО
-400 21,38
3 11 34 7 80
490 27,83
4 15,5 " 21 45 7
-475
28,14
5
14
30
45
90
?
37,72
6 18,5 24 60
100
445
?
7
?
38 30
115 430
30,87
8 17
?
60
105
-410 40,78
9
12,5
35
?
65 510
26,91
10 23 20
45
7
495
14,34
11 10 40 60
70
?
45,82
12 20,5 29 30 120
435
о
13
?
32
60
110
425 28,77
14 14,5
?
30 90 -450
32,86
15 12 37
?
75
-500
45,19
16 17,5 18 45
?
480
12,50
17
20 31 30
105
?
22,98
18
11,5
39
45
85
-470
?
19
?
23 60 100
405
17,57
20
19,5
?
45
95 460 24,44
21
9
22
?
70
-505
29,24
22 16 36 45
?
415
29,62
23
13,5
27 30
75
7
18,84
24 22 19 60
100
440
?
25
?
25
60
115 420
19,40
26
16,5
7 30
85
-455
31,43
27 10,5 28
?
80
-485 39,73
28 19 33 30
?
450
26,15
26
Задача 2.10, Тело массой т, летящее со скоростью v
x
ударяется о стену
под углом а к нормали и под таким же углом упруго отскакивает от нее без
потери скорости, Стенка за время удара получает импульс силы, величина ко-
торого равна FLt. Найти неизвестную величину согласно номеру задания в
таблице.
Номер
т,т
v, м/с
а,град
FAr.H-c
задания
1
1
24 30
3,12
2
50
7
45
1,273
3
15
30
7 0,45
4
80
8 60
?
5
?
6,5 60
0,26
6 125
?
45
0,884
7 10
22 7 0,22
8 45
10 30
?
9
9
12
60 0,72
10
75
7 30 104
11
40 9
?
0,509
12
100 15
45
?
13
?
18
45
2,546
14
30
7 30 1,04
15
120 5
7 0,85
16 70
26 60 7
17
?
16 30
0,416
18 65
?
45 0,92
19
ПО
4,5
7
0,857
20
20
7,5 60
?
21
?
25 45
1,77
22
60
?
60 0,9
23 23 6 7 0,15
24 85
15 30
?
25
?
4,5
30
0,624
26 55 7
45
0,933
27 90 20
?
2,546
28
35
14
60
?
27
ТЕМА 3. МЕХАНИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ. МЕХАНИЧЕСКАЯ РАБОТА-
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИКЕ
Контрольные вопросы
3.1.
Поясните, что такое механическая работа- Что называется мощностью?
3.2. Запишите формулу для работы переменной силы, Поясните ее.
3.3.
Какая энергия называется кинетической? По какой формуле ее рас-
считывают? Какая связь существует между кинетической энергией и работой
внешних и внутренних сил, приложенных к системе?
3.4.Какая энергия называется потенциальной? Приведите примеры тел,
обладающих какой-нибудь потенциальной энергией. Какие формулы для рас-
чета потенциальной энергии Вам известны? Из чего складывается полная ме-
ханическая энергия тела и системы тел?
3.5.
Какая связь существует между потенциальной энергией материаль-
ной точки во внешнем силовом поле и силой, действующей на материальную
точку?
3.6. Какие силовые поля называют центральными? Что'называется напря-
женностью гравитационного поля? Что такое потенциал гравитационного по-
ля? Какая связь существует между потенциалом и напряженностью в данной
точке поля?
3.7. Сформулируйте закон сохранения механической энергии. Поясните
его связь с однородностью времени.
3.8.
Какое соударение двух тел называется абсолютно упругим? Какие
законы сохранения выполняются при абсолютно упругом ударе? Сформули-
руйте их,
3.9. Какое соударение двух тел называется абсолютно неупругим? Какой
из известных Вам законов сохранения в механике выполняется при неупругом
ударе? Как выполняется закон сохранения энергии в этом случае?
3.10. Что такое диссипация энергии? Какие механические системы являют-
ся диссипативными? Приведите примеры диссипативных систем.
ЛИТЕРАТУРА
1.
И.В. Савельев. Курс
физики.
М.,
1989,
Т. 1 ( § 17-25).
1.
АЛ.Яетаф, БМ. Яворский. Курс
физики.
М,, 1989 (§ 3.1 -3.5, 52, 5.4).
3.
Т.Н. Трофимова. Курс
физики.
М., 1985 (§ 11-15,23-25).
Задача 3.1. Материальная точка массой т движется прямолинейно под
действием некоторой силы так, что координата со временем меняется по за-
кону х = В + Ct
+
Dt
2
, где В, С, D — постоянные величины, Какая работа А
совершается силой за первые^ t
х
секунд? Какая мощность Р развивается при
движении точки в момент времени г
2
? Построить графики зависимости А =
=/(0 иР=А0-
Номер т, кг В,м С, м/с Дм/с
2
Г
}
,с ?
2
, с
задания
1 5 2
2 2,0 10 -2 1 10 4
3 15 6
4 20 8
5 1 0,5
6 3,0 5 8 2 2 1,0
7 3 1,5
8 4 2,0
9 2 1
10
1,5-4-1
5 4 2
11 6 3
12 8 4
13 2,5 0,5
14 2,5 -9 3 2 5,0 1,0
15 7,5 1,5
16 10,0 2,0
17 1,0 1,0
18 1,0 7 -4 3 1,5 1,5
19 2,0 2,0
20 2,5 2,5
21 2 0,4
22 0,5 -8 -3 4 4 0£
23 " 6 0,8
24 8 1,0
25 Ю 5
26 4,0 6 -1 20 10
27 30 15
28 40 20
29
Задача 3.2. Материальная точка массой т под действием консервативной
силы переместилась из точки с координатой в точку с координатой jc .
Составляющая силы F
x
вдоль оси х зависит от координаты по закону F' =
= f(x). Найти работу, производимую силой, по перемещению материальной
точки. Построить график зависимости работы от величины перемещения.
Номер /я-,кг Закон изменения В С х
у>
м *
2
,м
задания составляющей
силы F
t
= /(х),Н
1
2
3
4
0,5
F
= —г +С
X 2
X
4,0 м
3
/с
2
0,2 Н
2
4
6
8
4
6
8
10
5
6
7
8
1,0
F= В + С тх
2,5 Н
1,5 1/с
2
0,2
0,4
0,6
0,8
0,4
0,6
0,8
1,0
9
10
11
12
В
F = —
+ С
х
X
2,0 Нм 0,5 Н
1
2
3
4
2
3
' 4
5
13
14
15
16
2,0
F
x
=
Bm
+ C
0,3 Н/кг
1,0 Н
0
0
0
0
0,5
1,0
1,5
2,0
17
18
19
20
F
x
=-Bx+C
5,0 Н/м
0,6 Н
0,1
0,2
0,3
0,4
0,2
0,3
0,4
0,5
21
22
23
24
1,0
т
F=B-~+Cx
х
X
1,5 mV
4,0 Н/м
0,5
1,0
1.5
2,0
1,0
1,5
2,0
2,5
25
26
27
28
F
X
= B
+СХ
2
1,0 Н
3,0 Н/м
2
0
0,25
0,5
0,75
0,25
0,5
0,75
1,0
30