Раздел 21. Механическая работа, мощность, кпд.

1. Башенный кран с помощью троса равномерно поднимает бетонную плиту массой 2 т на высоту 50 м за 2 минуты. Найдите работу крана и его мощность.

2. (д) Человек равномерно поднимает чемодан массой 20 кг на высоту 50 см от земли за 0,5 с. Найдите работу человека и мощность, развиваемую человеком.

3. Т онкий стальной прут длиной 2 м и массой 10 кг лежит на земле. Какую работу должен совершить человек, чтобы поставить прут вертикально? (см. рис.)

4. ( д) Ящик массой 20 кг имеет длину a = 50 см и высоту c = 15 см. Ящик лежит на полу горизонтально. Какую работу должен совершить человек, чтобы ящик поставить вертикально? (см. рис.)

5. Человек массой 70 кг сидит на стуле. Центр тяжести человека находится на высоте 45 см от земли. Если человек стоит, то его центр тяжести находится на высоте 85 см от земли. Какую работу совершает человек, вставая со стула?

6. (д) Ученика на уроке физкультуры наказали за плохое поведение. Он должен отжаться (от пола) 100 раз за 3 минуты. Масса ученика 50 кг. При каждом отжимании вверх центр тяжести ученика поднимается на 35 см. Время всех подъемов тела вверх составляет половину от общего времени «наказания». Какую работу должен совершить ученик при подъемах тела? Какую мощность должен развить при этом ученик?

7. Автомобиль движется по горизонтальному участку дороги, равномерно увеличивая свою скорость от 36 км/час до 90 км/час. Сила тяги двигателя автомобиля 2 кН. Найдите мощность двигателя автомобиля.

8. Автомобиль равномерно движется по горизонтальному участку дороги со скоростью 72 км/час. Мощность двигателя автомобиля 50 л.с. Найдите силу тяги двигателя автомобиля.

9. (д) Какую среднюю скорость обеспечивает автомобиля двигатель мощностью 70 л.с. при силе тяги 1,2 кН?

10. Тело массой 2 кг движется по горизонтальной поверхности при приложении к нему силы тяги 1 Н в горизонтальном направлении. Коэффициент трения тела о поверхность равен 0,2. Перемещение тела равно 3 м. Найдите работу силы тяги, силы тяжести, силы реакции опоры, силы трения и равнодействующей всех сил.

11. (д) Тело массой 2 кг движется равномерно по горизонтальной поверхности при приложении к нему силы тяги в горизонтальном направлении. Коэффициент трения тела о поверхность равен 0,2. Перемещение тела составляет 5 м. Найдите работу силы тяги, силы тяжести, силы реакции опоры, силы трения и равнодействующей всех сил.

12. Назначение лифта – поднятие людей и грузов. Но вместе с этим приходится каждый раз поднимать еще и кабину лифта. Массой троса, на котором лифт висит, можно пренебречь. Каков КПД лифта, если масса кабины 300 кг, а масса людей в ней – 180 кг?

13. (д) Назначение наклонной плоскости – поднятие грузов на высоту с меньшими усилиями. Но плоскость шершавая, коэффициент трения тела о нее равен 0,15. Найдите КПД плоскости при ее угле наклона к горизонту равном 60.

Раздел 22. Применение теорем о различных видах механической энергии.

1. Человек массой 80 кг, поднимаясь вверх по лестнице, совершает работу 10 кДж. На какую высоту поднимается человек?

2. (д) Какую работу надо совершить, чтобы поднять тело массой 2 кг на высоту 10 м?

3. Какую работу нужно совершить, чтобы пружину жесткостью 2 кН/м сжать на 2 см?

4. (д) Для сжатия пружины на 5 см надо совершить работу 200 Дж. Каков коэффициент жесткости пружины?

5. На сколько растягивается пружина жесткостью 140 Н/м при совершении над ней работы 70 Дж?

6. Пружина жесткостью 50 кН/м была растянута на 3 см. Какую работу надо совершить, чтобы растяжение пружины увеличить до 9 см?

7. (д) При увеличении сжатия пружины от 5 см до 10 см над ней совершается работа 40 кДж. Каков коэффициент жесткости пружины?

8. Какую работу совершает равнодействующая всех сил, действующих на автомобиль массой 5 т при увеличении его скорости от 9 км/час до 54 км/час?

9. (д) Какую работу совершает сила трения при торможении трамвая до полной остановки, если масса трамвая 24 т, а его начальная скорость 45 км/час?

10. Автомобиль тормозит, уменьшая свою скорость от 72 км/час до 36 км/час. Работа силы трения при этом составляет 525 кДж. Какова масса автомобиля?

11. (д) Автобус массой 10 т стоял на остановке. При его разгоне совершена работа 2 МДж. До какой скорости разогнался автобус?