Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практикум по физике. В 2 частях. Ч.1. Механика. Молекулярная физика и термодинамика. Учебно-методическое пособие для учащихся профильных классов
.pdf
Давление воды на верхнюю грань кубика
Модуль силы Архимеда
1.116. Аэростат объѐмом 1000 м3 заполнен гелием. Плот-
ность гелия 0,18 кг/м3. Плотность воздуха 1,29 кг/м3. Определите
выталкивающую силу, действующую на аэростат.
1.117. Стальной кубик, висящий на нити, целиком погружен
в воду и не касается дна сосуда. Верхняя и нижняя грани кубика
горизонтальны. Как изменятся давление воды на верхнюю грань
кубика, а также модуль силы Архимеда, действующей на кубик,
если приподнять кубик, но так, чтобы он целиком оставался в воде?
Для каждой величины определите соответствующий характер
изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
1.118. На поверхности воды плавает деревянный брусок. Как
изменятся масса вытесненной воды и действующая на брусок сила
Архимеда, если его заменить бруском той же плотности и той же
массы, но меньшей высоты? Для каждой величины определите
соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
51
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физиче-
Масса вытесненной воды
Сила Архимеда
Глубина погружения
бруска
Сила Архимеда
Сила натяжения нити
Сила Архимеда,
действующая на шарик
ской величины. Цифры в ответе могут повторяться.
1.119. На поверхности воды плавает сплошной деревянный
брусок. Как изменятся глубина погружения бруска и сила Архимеда, действующая на брусок, если его заменить сплошным бруском
той же плотности и высоты, но большей массы? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
1.120. Стальной шарик висит на нити, привязанной к штати-
ву. Шарик целиком погружен в керосин (см. рисунок 1). Затем
стакан с керосином заменили на стакан с водой, и шарик оказался
целиком в воде (см. рисунок 2). Как изменились при этом сила натяжения нити и сила Архимеда, действующая на шарик? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
52
1.121. Тело из металла с воздушной полостью внутри плавает
в воде, погрузившись в воду на 0,27 своего объема. При полном
погружении в жидкость тело вытесняет 80 см3 жидкости. Каков
объем воздушной полости, если плотность металла 2700 кг/м3?
1.122. Ученик изучает закон Архимеда, изменяя в опытах
объѐм погружѐнного в жидкость тела и плотность жидкости. Какие
два опыта он должен выбрать, чтобы обнаружить зависимость архимедовой силы от объѐма погружѐнного тела? (На рисунках указана плотность жидкости.)
1.123. Плотность воды равна 1000 кг/м3, а плотность льда 900
кг/м3. Определите объем всей льдины, если она плавает, выдаваясь
на 50 м3 над поверхностью воды.
53
1.4. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ В МЕХАНИКЕ
1.4.1. Импульс материальной точки
и системы тел
1.124. Легковой автомобиль и грузовик массами m1 = 1000 кг
и m2 = 3000 кг соответственно движутся по дороге. Каково отношение скорости грузовика к скорости легкового автомобиля, если
отношение импульса грузовика к импульсу легкового автомобиля
равно 1,5?
1.125. Движение тела массой 3 кг описывается уравнением
х = А + Bt + Ct2, где А = 3 м, В = 4 м/с, С = 2 м/с2. Чему равна проекция импульса тела на ось ОХ в момент времени t = 3 с?
1.126. На рисунке приведены графики зависимости импульса
рх двух автомобилей от проекции их скоростей vx относительно
земли. Чему равен импульс первого автомобиля в системе отсчѐта,
связанной со вторым автомобилем, когда их скорости относительно земли равны 20 м/с?
1.127. На рисунке приведѐн график зависимости проекции
импульса тела, движущегося по прямой, на ось ОХ от времени.
Как двигалось тело в интервалах времени от 0 до t1, и от t1 до t2?
Выберите два утверждения, соответствующих графику.
54
1) в интервале от 0 до t1 не двигалось
2) в интервале от 0 до t1 двигалось равномерно
3) в интервале от 0 до t1 двигалось равноускоренно
4) в интервале от t1 до t2 двигалось равномерно
5) в интервале от t1 до t2 двигалось равноускоренно
1.4.2. Закон изменения и сохранения
импульса
1.128. В инерциальной системе отсчѐта тело движется по
прямой в одном направлении под действием постоянной силы
в течение 5 с. Определите модуль силы, если за это время под действием этой силы импульс тела изменился на 30 кг*м/с.
1.129. Навстречу друг другу летят шарики из пластилина.
Модули их импульсов равны соответственно 3*102 кг*м/с и 4*10-2
кг*м/с. Столкнувшись, шарики слипаются. Чему равен модуль импульса слипшихся шариков?
1.130. На рисунке изображены графики изменения скорости
двух взаимодействующих тележек разной массы (одна тележка
догоняет и толкает другую). Выберите два верных утверждения,
которые можно сделать на основании этого графика.
55
1) Тележка 1 догоняет тележку 2.
2) Тележка 2 догоняет тележку 1.
3) Масса тележки 1 больше массы тележки 2 в 1,67 раза.
4) Отношение масс тележек равно примерно 2,3.
5) Масса тележки 1 меньше массы тележки 2 примерно
в 2 раза.
1.131. Школьник массой 50 кг, стоя на очень гладком льду,
бросает ядро массой 10 кг под углом 60° к горизонту со скоростью
10 м/с. Какую скорость приобретет школьник?
1.132. Два тела движутся по взаимно перпендикулярным пе-
ресекающимся прямым, как показано на рисунке. Модуль импульса первого тела р1 = 4 кг*м/с, а второго тела р2 = 3 кг*м/с. Чему
равен модуль импульса системы этих тел после их абсолютно неупругого удара?
56
1.133. На неподвижный бильярдный шар налетел другой та-
кой же шар. Налетевший шар имел до удара импульс р = 0,5 кг*м/с.
После удара шары разлетелись под углом 90° так, что импульс одного = 0,4 кг*м/с (см. рисунок). Чему равен импульс другого шара
после соударения?
1.134. По гладкой горизонтальной плоскости движутся
вдоль осей X и Y две шайбы с импульсами, равными по модулю
p1 = 5 кг*м/с и р2 = 3 кг*м/с (см. рисунок). После их соударения первая шайба продолжает двигаться по оси X в прежнем
направлении. Модуль импульса второй шайбы после удара равен
р'2 = 5 кг*м/с.
Найдите модуль импульса первой шайбы после удара.
1.135. Мяч массой 700 г подлетает со скоростью 20 м/с к вер-
тикальной стене под углом α = 30° (см. рис.). Чему равна средняя
сила, действующая на мяч во время удара, если абсолютно упругий удар длился 0,05 с?
57
1.4.3. Работа силы
1.136. Отец везѐт сына на санках с постоянной скоростью по
горизонтальной заснеженной дороге. Сила трения санок о снег
равна 30 Н. Отец совершил механическую работу, равную 3000 Дж.
Определите пройденный путь.
1.137. Тело массой 10 кг, двигаясь по горизонтальной плос-
кости под действием постоянной силы 25 Н, направленной под
углом 30° к горизонту, переместилось на расстояние 1 м. Какую
работу при этом совершила сила тяжести?
1.138. Ящик тянут по земле за верѐвку по горизонтальной ок-
ружности диаметром D = 20 м с постоянной по модулю скоростью.
Работа силы тяги за один оборот по окружности А = 3,0 кДж. Чему
равен модуль силы трения, действующей на ящик со стороны земли? Ответ округлите до целых.
1.139. Какую работу совершил человек, который взялся за
конец лежащего на земле однородного стержня массой m = 100 кг
и поднял этот конец на высоту h = 2 м?
1.4.4. Мощность силы
1.140. Лебѐдка равномерно поднимает груз массой 200 кг на
высоту 3 м за 5 с. Чему равна мощность двигателя лебѐдки?
58
1.141. Парашютист массой 75 кг равномерно опускается на
парашюте со скоростью 4 м/с. Чему равна мощность силы тяжести, действующей на парашютиста?
1.142. Модуль скорости тела, движущегося под действием
постоянной силы по прямой, изменяется в соответствии с графиком (на рис. 1). Какой из графиков на рисунке 2 правильно отражает зависимость мощности этой силы от времени?
1.4.5. Кинетическая энергия материальной точки.
Закон изменения кинетической энергии
системы материальных точек
1.143. С какой скоростью движется груз массой 0,4 кг, если
его кинетическая энергия равна 5 Дж?
1.144. Скорости движения двух одинаковых автомобилей
изменяются с течением времени в соответствии с графиками,
представленными на рисунке. Определите отношение кинетических энергии автомобилей Ек2/Ек1 в момент времени t1.
59
1.145. Координата тела массой 8 кг, движущегося вдоль оси X,
изменяется по закону х = х0 + vxt, где х0 = 6 м; vx = 8 м/с. Чему равна кинетическая энергия тела в момент времени t = 2 с?
1.146. Скорость автомобиля массой 1000 кг при торможении
изменяется в соответствии с графиком, представленным на рисунке. Чему равна кинетическая энергия автомобиля через 20 с после
начала торможения?
1.147. Модуль работы силы тяжести при движении тела вниз
по наклонной плоскости из состояния покоя составил в конце
плоскости 10 Дж. Модуль работы силы трения 8 Дж. Чему равна
кинетическая энергия тела в конце плоскости, если на тело, кроме
Земли и плоскости, другие тела не действовали?
1.148. На рисунке представлен схематичный вид графика из-
менения кинетической энергии тела с течением времени. Выберите два верных утверждения, описывающих движение в соответствии с данным графиком.
1) в конце наблюдения кинетическая энергия тела отлична от
нуля
2) кинетическая энергия тела в течение всего времени наблю-
дения уменьшается
3) тело брошено под углом к горизонту с поверхности земли
и упало на балкон
4) тело брошено вертикально вверх с балкона и упало на
землю
5) тело брошено под углом к горизонту с поверхности земли
и упало в кузов проезжавшего мимо грузовика.
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]