Задачник по физике - Белолипецкий С.Н. (1238768), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Определите пш Сопротивлением воды пренебречь. 1.213в. Снаряд летит по параболе и разрывается в верхней точке траектории на два одинаковых осколка. Первый осколок падает вертикально вниз. второй на расстоянии з по горизонтали от места разрыва. Найдите скорость снаряда и перед разрывом, если известно, что разрыв произошел на, высоте И, и время падения первого осколка равно т. Трением пренебречь. 1.214 . Космонавт находится на некотором расстоянии от космического корабля, имея с собой два одинаковых однозаряднь!х пистолета, Космонавт может стрелять одновременно из двух пистолетов или использовать их по очереди. Как должен он поступить, чтобы быстрее вернуться на кораольу 1.215в. Тележка с песком движется по горизонтальным гладким рельсам под действием постоянной силы Е, совпадающей по направлению с ее скоростью.
При зтом песок высыпается через отверстие в дне с постоянной скоростью И (кг,! с). Найдите ускорение тележки в момент времени 1, если в момент времени 1 = 0 тележка имела массу шо и ее скорость была равна нулк!. 1.2164. Один конец каната удерживают на высоте Л от земли. Второй его конец касается земли. В момент времени ! = 0 канат отпускают (без толчка). Он на"шнает свободно падать на землю. Получите аналитическую зависимость силы Е, с кото- мехлникл гл. 1 рой канат будет давить на землю, от времени.
Масса единицы длины каната равна. р. 1.2174. Платформа массы те в момент времени ~ = О начинает двигаться по горизонтальным гладким рельсам под действием постоянной силы тяги Г, направленной горизонтально. Из неподвижного бункера в момент времени й = О сверху на нее начинает высыпаться песок. Скорость погрузки постоянна и равна р (кг~'с).
Получите зависимость от времени скорости и и ускорения а платформы в процессе погрузки. Начальная скорость платформы равна нулю. 1.2184. Ракета движется в отсутствие внешних сил, выпуская непрерывнук> струю газа со скоростью и, постоянной относительно ракеты. Найдите скорость т ракеты в момент, когда ее масса равна т,, если в начальный момент времени она имела массу те и ее скорость была равна нулю.
1.9. Работа. Мощность. Энергия. Закон сохранения энергии Работе постоянной силы Р на перемещении Ьг, происходящем на прямолинейном участке траектории, равна А=Р.Ьг. Средина мощность Лг,р равна отношению рабоп ~ ЬА к промежутку времени Ьт, в течение которого эта работа совершает- ЬА Л~с мгновенная мощность дс(1) равна ХИ) =- Г(1) т(1).
Кинетическая энергия материальной точки определена выражением К = — т,и; 2, 2 прирашен1к кинетической энергии тела К кон Кн а*1 где А --. работа всех спл, действуюгппх на тело. Потенциальная энергия тела массы т. в гравитационном поле Земли при движении вблизи ее поверхности П = тй1г, где 6 высота, отсчитываемая от произвольно выбранного начального уровня. 1.9 РЛБО'1Л.
МОШНОСТЬ. ЭНЬРГНЯ Приращение потенциальной энергии >астицы в поле ~'»он — 5'нан = — Аю где Ан - работа снл данного поля. Полная механическая энергия точечного тела равна Е=К+ст, где с> . потенциальная энергия тела. Полная механическая энергия системы материальных точек с массами >по скоростями к; и радиус-векторами г; равна /1, '> 1 2 1 2 Е = 1 — >п>е, + -т>п2+ -тз>>з +...) + 2 2 +(П(г>) + 5чг2) + 7>>гз) +...
) + + (Ъ'(Г>, Го) + Ъ'(Г>, Г,>) + Ъ"(Г>, Г4) + ... + Ъ'(Г„ Г,) + ...); приращение механической энергии системы тел во внешнем поле: Евон Енан = Авнеш + Авн.неконе.; где Аан „,,но -. работа, всех внутренних неконсервативных сил. .А„„„н — работа результирующей всех внешних снл.
Пряращение полной механической энергии частицы в поле равно бекон Енан = Ает: где Аев Работа РезУльтиРУюп1сй всех стоРонних сил, т.с. сил, не принадлежащих к силам данного поля. 1.2191. Сила Г = О. 50 Н действует на тело массы т. = 10 кг в течение времени т = 2, 0 с. Найдите конечнук> кинетическую энерппо К тела, если начальная скорость тела, была равна нулю. Трение отсутствует.
1.2201. Поезд массы и> — 1500 т движется со скоростьк> и = 57. б км,'ч и прп торможении останавливается. пройдя путь в = 200 и. Какова сила торъюжения г'? Как должна измениться эта сила. чтобы тормозной путь уменыпился в два раза? 1.2212. Какую работу А совершил мал>лик. стоящий на гладком ль,чу, сообщив санкам скорость е = 4 и,'с относительно льда, если масса санок >и = 4 тсг, а масса э>аль>»ка ЛХ = 20 кг? Трение отсутствует. 1.222в. Пуля массы т,летит со скоростью ео и пробивает тяжелук> доску толщины >2, движу>пуюся навстречу пуле со скоростью и.
С какой скоростью и вылетит пуля из доски? С >нтать силу сопротивления Г движению пули в доске постоянной. Скорость доски заметно не изменяется. МЕХЛНИКЛ 1.223 . Два автомобиля с одинаковыми массами одновре- 2 менно тро|вются с места и движутся равноускоренно. Во сколько раз и мощность первого автомобиля больше мощности второго, если за одно и то же время первый автомобиль достигает вдвое болыпей скорости, чем второй? 1.224 . Автомобиль массы и.
= 1 т трогается с места и, дви- 2 таясь равноускоренно, проходит путь в = 20 и за время т = 2 с. Какую мощность Иг должен развить мотор этого автомобиля'? 1.2252. Какой максимальный уклон о может преодолеть тепловоз, развиваюпщй мощность И' = 370 кВт, перемещая состав массы ш =- 2000 т со скоростью ь = 7, 2 км,~'ч? Считать угол наклона а полотна, железной дороги к горизонту малым, а силу сопротивления движению равной ргпц, где р, = О, 002.
1.226». Транспортер поднимает массу 2п = 200 кг песка на автомашину за время т = 1 с. Дл1п1а ленты транспортера Ь = = 3 м, угол ее наклона к горизонту о = 30'. КПД транспортера 0 = О, 85. Найдите мшпность И', развиваемук> его электродви1ителем. 1.2272. Вверх по наклонной плоскости равномерно со ско- ростью и поднимают тело мас- Е сы т„причем сила направлена вдоль наклонной плоскости (см. рисунок). При каком угле наклона а затрачиваемая мощность И" будет максимальной, и К задаче 1.227 каково значение максимальной мощности? Коэффициент трения между телом и наклонной плоскостью р = 1. 1.228~. Тело брошено под углом к горизонту со скоростью по. Используя закон сохранения энергии, найдите скорость тела п на высоте 6 над горизонтом.
1.229~. Камень массы т, = 5,0 кг упал (без начальной скорости) с некоторой высоты. Найдите кинетическую энергию К камня в средней точке его траектории, если он падал в течение времени т = 2, 0 с. 1.230~. Пуля, вылетевшая из винтовки вертикально вверх со скоростью ьп = 1000 м,'с, упала на землю со скоростью и = =- 50 м,!с, Какая работа А была совершена силой сопротивления воздуха, если масса пули т = 10 г? 1.231~. Тело брошено вертикально вверх со скоростью пп = = 49 и?с. На какой высоте 6 его кинетическая энергия 1~ будет равна потенциальной энергии Г? 1.232~. К телу массы т = 4,0 кг приложена направленная вверх сила Г = 49 Н. Найдите кинетическую энергию Я тела в т.9 РЛВОТЛ.
МОЩНОСТЬ. ЗННРРР!Я момент, когда оно окажется на высоте 6 = 10 лт на,ч землей. В начальный момент тело покоилось на поверхности земли. 1.2339. Пуля массы т = 20 г, вьшущенная под углом ст к горизонту, в верхней точке траектортти имеет кинетп тескук> энсргито Х = 88, 2 Дж, Найдите угол сб если на тальная скорость пули в = 600 м,'с. 1.2349. Конькобежец, разогнавшись до скорости и, вьсзжает на ледяную горку. На какую высоту 6 от начального уровня он поднимется, если горка составляет угол ст с горизонтом? Коэффициент трения между горкой и коньками равен йь 1.235з.
Санки съезжают с горы, имеющей высоту 6 и угол наклона к горизонту о и двттжутся далыпе по горизонтальному участку. Коэффициент трения на всем пути одинаков и равен йь Найдите расстояние в, которое протлдут санки, двигаясь по горизонтальному участку, до полной остановки. Длиной полозьев санок по сравнению с размерами траекторши пренебречь. 1.2364.
Санки, движу!цветя по горизотттальному льду со скоростью и = 6,0 м,'с, въезжают на асфальт. Длина полозьев санок Х =- 2. 0 м, коэффициент трения полозьев об асфальт тл =- = 1. Какой путь а прой,чут санки до полной остановки? 1.237т. Свинцовый шар массы тп — 500 г, движущийся со скоростью в = 10 м,'с, сталкивается с неподвижным шаром из воска, имеющим массу ЛХ = 200 г, после чего оба птара,чвпжутся вместе. Найдите кинетическую энергию шаров К после столкновения. 1.238в. Пластмассовый шар массы М ле>кттт на подставке с отверстием.
Снизу в шар через отверстие попадает вортикально летятцая пуля массы тп п пробивает его насквозь. При этом шар подскакивает на высоту Н. На какую высоту 6 над подставкой поднимется пробившая шар пуля, если перед попаданиелт в шар она имела скорость го'! 1.2399. Четыре одинаковых тела массы тп.