Физика-9кл-Кикоин-ГДЗ-1999 (991171), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Время, за котороетело достигнет высшей точки подъема вычислимпо формуле:Vy=V0y+gyt,которая в нашем случае примет вид:0=V0−gt, или t =Отсюда t =V0.g40с / м≈ 4с полное время.9,8 м с 2Через промежуток времени движения тела 2t(t=4c) тело будет совершать падение. Время падения этого тела до точки времени t2 определим как: tпад1=t2−t. Далее до момента приземления это тело будет совершать падение в течении времени tпад2=t⋅tпад1=2t−t2. Отсюдаtпад2=2⋅4с−5с=3с.
Скорость, которую имело тело в момент времени t2определим по формуле:Vy=V0y+gyt,которая примет вид:−V=−V2−gtпад2,откудаV2=V−gtпад2.V − скорость в момент приземления, которая равна скорости в момент броска. Т.о. V=V0=40 м/c.60Подставив значение V и tпад2, получим:V2=+40м/с−9,8м/с2⋅3с≈10м/с.Высоту тела h2 в момент времени t2 определим по формуле:h=h0y+V0yt+gуt2.2В нашем случае уравнение примет вид:0 = h2−V1tпад2 −gt 2пад 22,откудаh2 − V2tпад2+gt 2пад 22.Отсюдаh2=10м/с−3с+9,8 м с 2 ⋅ ( 3с ) 22≈ 75м.Координата тела в и его скорость в точках соответствующих моментам времени t1=3c и t2=5c совпадают, так как время полета от момента времени t1 до времени когда тело достигнет максимальнойточки подъема и время падения от этой точки до момента времени t2одинаково.§ 33 Вопросы.1.
На тело, брошенное вертикально, горизонтально и под углом кгоризонту действует только сила тяжести. Эта сила сообщает двиrжущемуся телу ускорение g, направленное вниз. Этим определяетсяи траектория движения тела и характер его движения.2. Тело, брошенное под углом к горизонту движется по параболе.3. Тело, брошенное горизонтально движется по правой ветви параболы.4. Да можно, так как в обоих случаях тело движется с ускорениемсвободного падения.5.
Угол вектора скорости тела, брошенного под углом а к горизонту,в момент падения на землю будет равен углу вектора начальнойскорости с обратным знаком (−α).61Упражнение 16.№1Решение:Дано:Движение тела, брошенного под углом к горизонα=30°ту, Описывается формулами:V0=10 м/cx=V0х⋅th−?2t−?y=V0y−t+gy t .l−?2Так как V0к=V0⋅cos α, V0y=V0⋅sin α и gy=−g, тоx=V0⋅t⋅cos α,y=V0⋅t⋅sin α−-gt2.2а) В конце полета тела координата у=0. Время t полета найдем поформуле для у:0 = V0 ⋅ t⋅ sin α − gt2.2Решив это квадратное уравнение для t, найдемt1=0;t2=2V0 sin α.gt2 − искомое время полета:tполета=2⋅ 10⋅ sin 30o≈ 1c.9,8б) Время движения до высшей точки траектории вдвое меньше всего времени движения, т.е.
tподьем=tпол/2, отсюда tподъема=1с/2=0,5с.Максимальную высоту подъема найдем из равенства:hmax=V0⋅sin α⋅tпод. −g( t max ) 2,2отсюдаhmax=10м/c⋅sin 30°⋅0,5 c−9,8 м с 2 ( 0,5с ) 22≈ 1,3 м.в) Дальность полета l − это максимальное значение координаты х.Его можно определить по формуле:l=xmax=V0⋅tпол⋅cosα, l=10м/c⋅lc⋅cos 30°≈8,7м.Ответ: h≈1,3 м, t≈1 с, l≈8,7 м.62№2Дано:Vcp=800 м/с1=600мh−?Решение:За начало отсчета координат примем точку, откуда вылетает пуля, а за начало отсчета времени –момент сбрасывания.
Ось Х направим горизонтально, а ось Y- вертикально вверх.Движение пули описывается уравнениями:x=V0⋅t⋅cos α (1)y=V0⋅t⋅sin α−gt22(2)Через время t пуля преодолеет расстояние 1. Из уравнения (1) вычислим время1t=.V0 ⋅ cos αОткуда600мt== 0,75c.800м / c ⋅ cos 0 oПодставив время t в уравнение (2) получим расстояние, на котороеснизится пуля в отвесном направлении достигнув цели:9,8 м 2 ( 0,75с ) 2сh= 800м/с⋅sin 0°⋅0,75 с−≈ 2,8м.2Ответ: h≈2,8 м.§ 34 Вопросы.1. Скорость должна быть сообщена телу в горизонтальном направлении на высоте h над землей, причем ее величина должна быть определена по формуле:V= G'⋅Mз.Rз +h2.
Ускорение должно быть направлено к центру Земли.3. Да, т.к. сила всемирного тяготения сообщает ему одинаковое ускорение.4. Да, т.к. он находился только под действием силы всемирного тяготения.63Упражнение 17.Дано:h=300 кмRз=6400 кмТ−?Решение:При равноускоренном движении по окружности, каким является движение спутника вокругЗемли, период обращения может быть вычисленпо формуле:2ππT=VгдеV= G ⋅ G ⋅M зMзG ⋅M зR 2зR 2з=⋅== g' = g' ⋅.22Rз +hR з + h R зRз +hRзВ нашей задаче: R=Rз+h, где Rз – радиус Земли, g=9,8 м/c2Т=2π ⋅ ( R з + h )32g ⋅R з=(2⋅ 3,14⋅ ( 6400+ 300) ⋅1039,8 м с 2 ⋅ ( 6400⋅103 )м)32≈ 5435с ≈ 90 мин .Ответ: Т≈90 мин.№2Дано:h=Rз=6400 кмV−?Решение:Первая космическая скорость определяется поформуле:V= G ⋅V=MзG ⋅M з= g, то, т .к .Rз +hR 2зG ⋅M зR 2з⋅R 2зR 2з,= g⋅Rз +hRз +hгде Rз − радиус Земли.V= 9,8 м с 2 ⋅(( 6400⋅ 103 )м ) 2( 6400+ 6400) ⋅ 103 м= 5,6 км / c.Ответ: V=5,6 км/с.№3Дано:У=6 км/сh−?Решение:Первая космическая скорость V на высоте h над Землей может быть определена по формуле:V= G ⋅642 G ⋅M зMз = g⋅ R з ,==gR з + h R 2зRз +hоткудаh=R з2 ⋅ g2− Rз =(( 6400 ⋅ 10 3 )м ) 2 ⋅ 9,8 м6000 м сVОтвет: h=4750 км.№4Дано:Т=24 ч== 24-3600 сh−?с2− 6400 ⋅10 3 м = 4750 км .Решение:Период обращения спутника вокруг Земли вычислим по формуле для равноускоренного движения по окружности: Т=V= g ⋅2πR;VR 2з.Rз +hВ нашей задаче: R=Rз+h,где Rз − радиус Земли; 9,8 м/c2=g.Подставляя, получим: Т =2π ⋅ ( R з + h )g ⋅R з32, откуда 24 ⋅ 3600с ⋅ 9,8 м ⋅ 6400 ⋅10 3 м T⋅ g⋅Rз с2−Rз = h=2π2 ⋅ 3,14−6400⋅103 м = 35945 км ≈ 36000 км/Ответ: h ≈ 36000 км.2323−№5Дано:T1=90 минТ2=24 ч==1 cутυ1 – ?υ2 – ?Решение:Частота обращения для спутника из 1-ой задачи:111υ1==== 16 об / cут.T1 90 мин 0,0625 сутЧастота обращения для спутника из задачи № 4:1=1 об/сут.υ2 =Т2Ответ: υ1 = 16 об/сут; υ2= 1 об/сут.65§ 35 Вопросы.1.
Сила трения возникает при непосредственном соприкосновениител и всегда направлена вдоль поверхности соприкосновения. Силатрения покоя возникаеткогда к покоящемуся телу прикладываемrПо модулю синекоторую силу F не приводящую тело в движение.rла трения покоя равна приложенной силе F и направлена противоположно силе, приложенной к покоящемуся телу параллельно поверхности соприкосновения его с другим телом.r2. Нет, пока мы не прикладываем к нему силу F , с помощью которой хотим его сдвинуть.3. Сила давления это сила реакции опоры, а она не всегда совпадаетс силой тяжести.4. Коэффициент трения – коэффициент пропорциональности междусилой трения покоя и силой нормального давления.r5.
Нет, т.к. в законе Ньютона под силой F подразумевается равнодействующая всех сил действующих на тело. В данном случае сила,действующая на шкаф уравновешивается силой трения покоя и равнодействующая равна нулю, следовательно, и ускорение и перемещение шкафа равны нулю.§3 6 Вопросы.r1. Если сила F , действующая на тело, приводит его в движение, тона движущееся тело начинает действовать сила трения скольжения(сила трения), которая направлена против направления движениятела.2. Потому что сила трения в этом случае малая величина (коэффициент трения мал) и тормозной путь автомобиля будет большим.3. «Жидкое трение» возникает при движении твердого тела сквозьжидкость или газ.4.
Сила трения между колесами велосипеда и дорогой почти не зависит от скорости, зато зависит от скорости сила сопротивления(сила жидкого трения), возникающая при движении велосипедистасквозь воздух.5. Т.к. в космосе воздух сильно разряжен (почти что вакуум), товлияние жидкого трения на движение космического корабля будетнезначительным. Поэтому нет необходимости придавать обтекаемую форму космическим кораблям. А ракетам, выводящим корабльв космос, нужно придавать обтекаемую форму для того, чтобы снизить ее сопротивление в слоях земной атмосферы.6.
Не имеет смысла, т.к. скорости их очень малы.66Упражнение 18.№1Дано:m=20 кгV=constНайти:FтрРешение:Для вычисления силы воспользуемся формулой Fтp=µN.Коэффициент трения µ при движении дерева по дереву равен:µ=0,25. Т.к. поверхность горизонтальная, то N=mg. Подставляя численные значения получим:F=Fтр=0,25⋅20 кг⋅9,8 м/с2=49 Н.Ответ: F=49 Н.№2Дано:F=600 Нµ=0,05m1=100 кгm−?Решение:Максимальный груз, который может сдвинутьлошадь определяется равенством: F=Fтр. Вычислим силу трения возникающую при движении саней с грузом по снегу по формуле: Fтр=µ−N, т.к.дорога горизонтальна, то N=mg, гдеm − это масса груза и самих саней m1. Таким образом:Fтp=µ⋅(m+m1)g, отсюда:m=F600H− m1 =− 100 кг = 1124,5 кг.g ⋅µ9,8 м с2 ⋅ 0б05Ответ: m= 1124,5 кг.№3Дано:N=100 НF–?Решение:Чтобы брусок сдвинуть с места к нему надо приложить силу большую или равную силе трения. Силутрения вычислим по формуле: Fтр=µ⋅N, в данном случае в качестве силы реакции опоры N выступает силаупругости пружины.
Коэффициент трения резины побетону равен: 0,75. Fтр=0,75⋅100=75 Н.Ответ: Fтр=75 Н.67§ 37 Вопросы.1. Ускорение, сообщаемое телу силой трения направлено в сторонусилы трения.2. Нет, так как движение под действием силы трения может бытьтолько равнозамедленным.3. Движение в безвоздушном пространстве.4. Время и тормозной путь зависят от массы тела, его начальнойскорости и силы трения.5. Уменьшить скорость, т.к. тормозной путь прямо пропорционаленквадрату скорости.Упражнение 19.№1Решение:Дано:Тормозной путь аэросаней определяется по формуS=250 мµ=0,02mV02; сила реакции опоры, т.к.