Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Решение разноуровневых задач по физике. Учебно-методическое пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
21
мый блок. Определите: а) ускорение грузов; б) натяжение нити;
1 2 1 2 1 2
1 2 1 2 1 2
( ) 2 4
; ; .
m m g m m g m m g
a T F
m m m m m m
2.1.4. На деревянном клине (см. рису-
нок), угол α которого равен
0
20
, расположили
металлические кубики с массами
1
200m г
,
2
150m г
. Если нить и неподвижный блок
невесомы и трения нет, определите ускорение, с которым будут перемещаться тела, если тело
2
m
опускается.
2
2,3 . м/с
0
20
10m кг
8F Н
2
4,11 м/с ; 89,4 Н.
800m кг
а 12 кН; б ))6 кН
22
5,2 м/с , поднимается; 2,3 м/с , опускается.
2
–s А Вt Сt
2
2/С м с
10F Н
2,5 кг.
1,8h м
1m
0,01t с
626 . кН
в) силу, действующую на ось блока.
Ответ:
Ответ:
2.1.5. На клин с углом наклона
массой силу
. Затем к нему приложили горизонтальную
. Определите: а) ускорение бруска; б) силу,
с которой он давит на плоскость, если считать, что трения в системе нет.
Ответ:
2.1.6. Грузовой лифт массой
щаться по вертикальным рельсам без трения. С каким ускоре­нием и куда движется лифт, если сила натяжения подвесного
троса равна:
?
Ответ:
2.1.7. Функция
ляет зависимость пройденного телом пути от времени. На тело действует сила
так, что оно движется прямолинейно.
Вычислить массу тела.
Ответ:
2.1.8. С высоты
тяжёлую металлическую заготовку. Найдите среднее значение силы удара, если он длится
Ответ:
молот массой
, где
.
положили кубик
может переме-
, представ-
т падает на
22
1
1,5m кг
2
3m кг
39,2 Н.
0
30
2 м
2t с
0,47.
23
х А Вt Сt Dt
2
1/C мc
3
0,2 /D мс
1
2t c
2
5t с
-0,8 Н; 8 Н; 1,67 с.
tAx
cos
tBy
sin
2 2 2
.F m x y

r
jtitar
sincos
F
2
.F ma
tFF
cos
0
 
tr
 
00 r
 
00 v
0
2
( ) (1 cos ).
F
r t t
m

II уровень
2.1.9. К динамометру подвешен блок. Каково будет пока-
зание динамометра во время движения грузов, привязанных к шнуру, который перекинут через блок, если массы грузов
и
Ответ:
?
2.1.10. На деревянной наклонной плоскости, которая
составляет с горизонтальной поверхностью угол и имеет длину
, лежит тело. Вычислите коэффициент
трения тела о клин, если оно соскользнуло с плоскости за время
Ответ:
2.1.11. Функция
.
, где
,
, описывает движение точки массой m = 1 кг под
действием силы F. Определить в моменты времени и
равна нулю?
Ответ:
2.1.12. Функции
двухмерное движение тела массой m. A, B и  – постоянные. Определите модуль силы, действующей на это тело.
Ответ:
2.1.13. Зависимость радиус-вектора частицы
ни t описывается законом
– положительные постоянные. Считая массу частицы
известной, найти силу
Ответ:
2.1.14. Частица массой m движется под действием силы
ни
Ответ:
величину этой силы. В какой момент времени сила
,
описывают
от време-
, где a,
, действующую на частицу.
. Найдите зависимость радиус-вектора от време-
, если в начальный момент времени
и
.
23
2.1.15. На тело массы m, движущееся в масле со скоро-
v
2
kvF
vv
 
00 v
v
0
.
m
m kt
1000m кг
0,1mg
2
1/а м с
sin 0,04
2,37 кН.
0
4
0,03
100s м
0,07; 0,39 м/с; 22,63 с.
1
2m кг
0,2
2
8m кг
0,3
1
F
2
F
19,6 Н; 39,2 Н.
2
.20 /а м с
2,27.
стью положительная постоянная,
нии по шоссе действует сила трения
, действует сила сопротивления
. Найти его скорость
Ответ:
в зависимости от времени.
2.1.16. На легковую машину
, где k–
. Начальная скорость тела
при перемеще-
. Найти силу тяги
от двигателя машины, если она движется с ускорением
в гору с углом, синус которого равен
Ответ:
.
2.1.17. Эбонитовый брусок лежит на клине, составляю-
щем с горизонтом угол
. Найти: а) при каком коэффици-
енте трения брусок начнет скользить по клину; б) с каким ускорением будет он скользить, если коэффициент трения
; в) какое время нужно для прохождения пути
?
Ответ:
2.1.18. На горизонтальной поверхности лежит деревянная
доска массой
. Коэффициент трения её о поверхность
равен Коэффициент трения бруска о доску равен бруску приложена сила F. Определить: а) значение силы
при котором начнется совместное скольжение бруска и доски по поверхности; б) значение силы брусок начнет проскальзывать относительно доски.
Ответ:
2.1.19. Рассчитать перегрузку, которую испытывает
летчик в самолете, если воздушное судно летит в горизонталь­ном направлении с ускорением
Ответ:
. На доске находится брусок массой
. К верхнему
, при котором верхний
.
,
24
2.1.20. Цистерна с цементом движется ускоренно
2
0,7 /а м с
.04
1,69 Мм.
300 г
200 /u мс
100 / . гс
50 / . мс
0,66 м/с.
10m кг
0
800 / мс
Fk
0,3 /k кг с
45 с.
400m кг
0,2 кН
Fk
20 /k кг с
20t с
6,3 м/с.
80m кг
Fk
10 /k кг с
0,9
18,42 с.
0
m
F const
с
. Под каким углом к горизонту расположен
уровень цемента в цистерне?
Ответ:
2.1.21. Космический мусор вращается с периодом 2 ч.
Найти, на какой высоте над поверхностью Земли он находится?
Ответ:
2.1.22. Петарда массой m =
выбрасывать из сопла газ со скоростью горючей смеси
петарды станет равной
Ответ:
при взрыве начинает
. Расход
Определите, за сколько скорость
III уровень
2.1.23. Снарядом массой
стреляют со скоростью
строго вверх. Сила сопротивления воздуха равна
, где
коэффициент пропорциональности.
Найти время подъема снаряда до максимума.
Ответ:
2.1.24. Мотор лодки массой
. Сила сопротивления равна
тянет с силой
, где
коэффициент пропорциональности. Чему равна скорость лодки через
Ответ:
?
2.1.25. В тайгу оленеводам сброшен на парашюте контей-
нер с вертолета массой
, где
коэффициент пропорциональности.
. Сила сопротивления равна
Через какой промежуток времени скорость контейнера увели­чится от нуля до
Ответ:
2.1.26. Телега с зерном начальной массой
установившейся скорости?
начинает
ехать за лошадью, которая тянет телегу с силой
.
25
Через дыру снизу зерно высыпается с постоянной скоростью
0
0
m
F
ln .
μ m -μt
1M кг
2m кг
22,5 Н
5m кг
0
60
0
20 / мс
100 кг м/с
300m г
0
10 / мс
0
30
3 кг м/с
1
10m кг
1
4/ мс
2
4m кг
2
12 / мс
6,3 м/с; -0,57 м/с.
10m кг
200 / мс
1
3m кг
. Определите зависимость скорости телеги от времени.
Ответ:
2.1.27. На горизонтальной поверхности лежит пластина
массой
, а сверху брусок массой
. Какую силу
нужно приложить к пластине, чтобы она выскользнула из-под бруска? Коэффициент трения между бруском и пластиной – 0,25, а между пластиной и горизонтальной поверхностью – 0,5.
Ответ:
.
2.2. Закон сохранения импульса
I уровень
2.2.1. Найти изменение импульса шара за время от броска
до приземления, если шар массой углом
Ответ:
к вертикали с начальной скоростью
.
2.2.2. Резиновый шарик массой
скорость
, ударился о стену и упруго отпрыгнул от
подкинули под
.
, имеющий
нее. Какой импульс получила стена, если до удара вектор скорости шарика был под углом
Ответ:
.
2.2.3. Шарик массой
к стене?
, движущийся со скоро-
стью стью
найдите скорости шариков после удара: а) малый шарик нагоняет большой; б) шарики движутся навстречу друг другу.
части. Меньшая часть массой
, налетает на шарик массой
. Если произойдет прямой и неупругий удар,
Ответ:
2.2.4. Земснаряд, имеющий массу
в верхней точке траектории, разорвался на две
и скоро-
и скорость
получила скорость
26
1
400 /u мс
в прежнем направлении. Найти скорость большей
144 м/с.
60 кг
10m кг
1/ мс
0,75 м/с.
2
5m г
2
600 / мс
1
5m кг
0,6 м/с.
1
1m кг
1
1/ мс
2
0,5m кг
2
0,5 / мс
2
0,5 / мс
0,67 м/с; 0,83 м/с; 0,5 м/с.
1m кг
2t с
1,33 кг м/с
0
3/ км ч
10M
10m кг
0
60
части земснаряда после взрыва.
Ответ:
2.2.5. На полу стоит длинная доска на роликах. На конце
доски слева стоит юноша массой m =
, масса доски
. С какой скоростью будет катиться доска, если юно-
ша пойдет по ней со скоростью
Ответ:
2.2.6. Пуля массой
при горизонтальном выстреле
?
из ружья летит со скоростью отдачи ружья массой
Ответ:
2.2.7. Белка массой
и запрыгивает на тележку массой
?
бежит со скоростью
. Какова скорость
.
Какую скорость получит белка с тележкой: а) тележка стояла; б) тележка двигалась со скоростью
сонаправлен-
но с белкой; в) тележка двигалась со скоростью
навстречу белке?
Ответ:
II уровень
2.2.8. Сфера массой
катится по окружности
с постоянной скоростью. Чему равно изменение импульса сферы при прохождении четверти окружности радиусом
r = 1,2 м за время
Ответ:
2.2.9. На платформе движущейся скоростью
?
.
укреплена зенитная пушка. Масса платформы вместе с пушкой
т. Зенитные снаряды массой
выстреливают из
пушки под углом ния платформы. Определите скорость снаряда относительно
к горизонту по направлению движе-
27
земли, если после одного выстрела скорость платформы
2 раза
835 м/с.
21
2mm
12
/

12
/ss
2; 4.
4,5m
6/u мс
25 / кг с
3t мин
7 м/с.
1
2m кг
2
1,5m кг
1
1/ мс
2
2/ мс
0,05
0,58 с.
1
p
2
p
22
1 2 1 2
2 cos .p p p p

уменьшилась в
Ответ:
.
2.2.10. Две тележки, массы которых связаны соотношени-
ем
, соединены между собой сжатой пружиной, кото-
рая связана нитью. При пережигании нити пружина расталки­вает тележки в разные стороны. Считая коэффициент трения для обеих тележек о поверхность одинаковым, определите:
а)
– отношение скоростей для тележек; б)
– отно-
шение путей, пройденных тележками до остановки.
Ответ:
2.2.11. На яхте массой
т находится водяная пуш-
ка, которая выбрасывает назад относительно судна струю воды со скоростью
и расходом воды
.
Считая трение яхты о воду малым, определите скорость яхты через
Ответ:
2.2.12. Тележка массой
после начала движения.
движется навстречу
другой движущейся тележке массой
и неупруго
соударяется с ней. Скорости тележек перед столкновением равны
тележки вместе, если коэффициент трения
Ответ:
2.2.13. При
и
. Какое время будут двигаться
?
-распаде покоящегося первоначально
нейтрона образуются протон, электрон и нейтрино. Импульсы протона и электрона
и
, угол между ними . Определи-
те импульс нейтрино.
Ответ:
28
1
80m кг
2
50m кг
1/ мс
0,385 м/с; 0,615 м/с.
u
1
m
1 2 3
( ) ( )
; ; .
M m u M m u
M m M m
 

0
60
12
13
;.
44



kjip
426
1
kjip
32
2
3
p
1
8 1 5 .p i j k 
III уровень
2.2.14. Два человека неподвижно стоят на очень скольз-
ком льду напротив друг друга. Их массы и
. Между ними натянут легкий трос, который они
держат за концы. Один из них начинает тянуть трос к себе, укорачивая его со скоростью
. С какими скоростями
относительно льда станут перемещаться люди?
Ответ:
2.2.15. Три лодки с одинаковыми массами m идут одна за
другой с одинаковой скоростью . Из средней лодки одновре­менно в переднюю и заднюю лодки бросают со скоростью
относительно лодки грузы массой
Найти скорости лодок
.
после переброски грузов. [6]
Ответ:
2.2.16. Первый шар, летящий со скоростью , ударяется
в покоящийся второй шар с массой в 3 раза больше массы налетающего. Найти скорости шаров после столкновения, если угол между линией, соединяющей центры шаров, и скоростью
налетающего шара до удара равен
. Удар абсолютно упру-
гий, трения нет. [6]
Ответ:
2.2.17. Имеется система трех тел. Импульсы двух из них
в некоторый момент времени в системе центра масс
и
его тела в тот же момент времени.
Ответ:
. Найти импульс
треть-
29
2.3. Работа и энергия
2m кг
1h м
78,5А Дж
2
29,45 м/с .
2m кг
1
2/ мс
2
5/ мс
0
8/ мс
21 Дж; -64 Дж.
/.m Nt gh
400m кг
2/ мс
5s м
0,01
998 Дж.
100m кг
2L м
0
30
0,1
2
1/а м с
1350 Дж.
1
3m кг
4/ мс
12 Дж.
I уровень
2.3.1. С каким ускорением поднимали груз массой
на высоту
, если была совершена работа
?
Ответ:
2.3.2. Какую работу надо совершить, чтобы движущееся
тело массой
до
скорости
Ответ:
смогло: а) увеличить скорость от
; б) остановиться при начальной
?
2.3.3. Насос с полезной мощностью N используют для
откачки минеральной воды с глубины h. Определите массу жидкости, поднятой за время t, если КПД насоса равен
Ответ:
.
2.3.4. При действии силы F вагонетка массой
приобрела скорость лите работу силы F. Коэффициент трения
Ответ:
2.3.5. Лошадь тянет сани массой
и прошла путь
. Опреде-
.
в горку.
Какую работу совершит лошадь, если подняться надо по скло­ну горы длиной
ентом трения
Ответ:
, с углом наклона
и груз движется с ускорением
, с коэффици-
?
2.3.6. Какое количество тепла выделяется при неупругом
центральном ударе двух шаров, если шар массой катился со скоростью
движный шар?
Ответ:
и ударился в такой же непо-
30
2.3.7. Два шара массами
1
2m кг
2
3m кг
1
8/ мс
2
4/ мс
9,6 Дж; 86,4 Дж.
0
60
20 Дж
15 Дж.
1 кг
0
20 / мс
3t с
632 Дж.
2
60m кг
1
5m кг
2
1/ мс
390 Дж.
10m г
600 / мс
5M кг
0,0734.
со скоростями соответственно
и
и
движутся
. Чему
равно увеличение внутренней энергии шаров при неупругом столкновении: а) меньший шар нагоняет больший; б) шары движутся навстречу друг другу.
Ответ:
II уровень
2.3.8. Спортивную гранату школьник на уроке физкуль-
туры бросает под углом
к горизонту. Найти, чему
равны механические энергии (кинетическая и потенциальная) у гранаты в верхней точке траектории. Начальная кинетическая
энергия гранаты равна
Ответ:
2.3.9. Модель планера массой
параллельно земле со скоростью ся в полете время
. Сопротивления воздуха нет.
запустили с балкона
. Планер находил-
до падения. Какую кинетическую энергию имел самолетик в момент удара о землю? Трение о воздух считать малым.
Ответ:
2.3.10. При игре в керлинг спортсмены пускают по льду
гранитные «камни». Какую работу совершает керлингист массой
, если при толкании вперед «камня» массой
, он из-за отдачи откатывается назад со скоростью
?
Ответ:
2.3.11. Крупная шрапнель массой
в процессе выстрела скорость ной маятник массой
приобрела
и попала в подвес-
. На какую высоту h поднялся
маятник, если шрапнель в нем застряла?
Ответ:
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]