Физика-7-9-Задачник-Лукашик-2002 (991175), страница 11
Текст из файла (страница 11)
A = mgh; m= ρV ⇒t332⇒ P = ρV gh ≈ 1000 кг/м ⋅ 45000 м ⋅ 9,8 м/с ⋅ 25 м ≈t≈ 1,1⋅1010 Вт = 11млн кВт.Ответ: P = 11 млн кВт.1с№ 713.Дано: N = 500 м3/ch = 10 мρ = 1000 кг/м3Найти P.№ 714.Дано:t = 5 мин = 300 ch=5мρ = 1000 кг/м3Найти P.Решение:Р = Nρhg ≈ 500 м3/с⋅1000 кг/м3⋅10 м⋅10 м/с2 == 5⋅104 кВт.Ответ: P = 5⋅104 кВт.Решение: P =At; А = mgh = ρVgh ⇒P =ρVgh;t1000 кг/м ⋅ 4,5 м ⋅ 10 м/с 2 ⋅ 5 м= 750Вт .300сОтвет: P = 750 Вт.P=3№ 715.Решение:Дано:v = 3,6 км/ч = 1 м/cA F ⋅SP= = T= FTv = 12000Н ⋅ 1м/с = 12кВт.F = 12 кН = 12000 НttНайти P.Ответ: P = 12 кВт.№ 716.Дано: v = 21,6 км/ч = 6 м/cF = 461 кН = 461000 Нt = 1 ч = 3600 сНайти A.Решение:A = FS; S=vt; A = Fvt;A = 461000 Н⋅6 м/c⋅3600 с ≈ 9960000 кДж.Ответ: A ≈ 9960000 кДж.№ 717.Дано:A FS= Fv . Р = 40000Н ⋅ 5м/с =Решение: P = =v = 18 км/ч = 5 м/cttF = 40 кН = 40000 Н = 200000 Вт = 200 кВт.Найти P.Ответ: P = 200 кВт.№ 718.Дано:V = 200 м3h = 200 мP = 50 кВт = 50000 Втρ = 1000 кг/м3Найти t.Решение:A mgh 1000 кг/м3 ⋅ 9,8 м/с 2 ⋅ 200 м3 ⋅ 150 мt= ===PP50000 Вт= 5880 с = 98 мин.Ответ: t = 98 мин.№ 719.Дано: F= 5 кН = 5000 Н Решение:S = 500 мA FS 5000Н ⋅ 500мt= === 1250с ≈ 21мин .P = 2 кВт = 2000 ВтPP2000 ВтНайти t.Ответ: t = 98 мин.91№ 720.Дано:Решение: F = P = 7360 Вт ≈ 14700Н = 14,7 кН.v = 50 см/с = 0,5 м/cv0,5 м/сP= 7,36 кВт = 7360 ВтНайти F.Ответ: F = 14,7 кН.№ 721.Дано: v = 720 м/мин = 12 м/c Решение:P 6000 Вт= 500Н.F= =P = 6 кВт = 6000 Вт12 м/сvНайти F.Ответ: F = 500 Н.№ 722.Дано:v = 27 км/ч = 7,5 м/cP=150 кВт=150000 ВтНайти F.Решение: F = P = 150000 Вт = 20000Н = 20 кН.v7,5 м/сОтвет: F = 20 кН.№ 723.Дано: v = 2мин = 120 c Решение:P = 4 кВт = 4000 ВтA Pt 4000 Вт ⋅ 120 сFT = === 32000 Н = 32 кН.h = 15 м15 мh hНайти FТ.Ответ: FТ = 32 кН.№ 724.Дано: m = 103 кгv = 36 км/ч = 10 м/cµ = 0,05Найти P.Решение: P =A= Fv ; F = µmg ⇒P = µmgv =t= 0,05⋅1000 кг⋅10 м/с⋅9,8 м/с2 = 4,9 кВт.Ответ: P = 4,9 кВт.№ 725.222Дано:Решение: A = mv ; mv = ∆A = P ; ∆m = ρSv ; S = πd ;d = 2 см =2∆t∆t∆t24= 0,02 мv2 π 2 3v = 20 м/cP = ρS= ρd v ≈2 8ρ = 1000 кг/м3≈Найти P.№ 726.Дано:m = 1420 кгv = 100 км/ч ≈≈ 27,7 м/ct = 20 с3,14⋅ 1000 кг м 3 ⋅ (0,02м) 2 ⋅ (20 м с) 3 ≈ 1260 Вт.8Ответ: P ≈ 1260 Вт.Решение:PCP =A1 mv 2 1420 кг ⋅ 27,7 2 м 2 /с 2==≈ 27238 Вт ≈ 27 кВт;t2t2 ⋅ 20 сPМГ =A2 mv 2 1420 кг ⋅ 27,7 2 м 2 /с 2==≈ 55000Вт ≈ 55 кВт;tt20 сНайти PCР, PМГ Ответ: PCР ≈ 27 кВт, PМГ ≈ 55 кВт.92№ 727.Так как мощность пропорциональна силе сопротивления и скорости,а сила сопротивления сама пропорциональна скорости, то мощностьпропорциональна квадрату скорости.
Следовательно, мощность следуетувеличить в(2 м/с) 2= 4 раза.(1 м/с) 228. Рычаги№ 728.При разломе спички ее длина уменьшается вдвое. Плечо рычага прикладываемой силы уменьшается, и ломать спичку становится труднее.№ 729.Это делают для того, чтобы плечо силы, приложенной к двери, увеличилось.
Тогда сама эта сила уменьшается.№ 730.Сила, приложенная к точке В должна быть меньше силы, приложенной к точке А, во столько раз, во сколько плечо ОВ больше плечаОА. на рис. 202 эти силы равны.№ 731.Противовес делают во избежание опрокидывания крана.№ 732.а)б)Fl1l2l2F2F1Rl1m1 gRFв)l2АВОm1 gl193г)F1l2l1Rд)F2l1l2RF2F1l1е)l2l3F1F3RF2ж) см.
№ 732 (д).з)F2l2Rl1F1№ 733.Для нарезки бумаги не требуется больших усилий, а требуется ровно ее разрезать. Для резки металла требуется большие усилия, для чегоувеличены длины плеч рычага (ручки) и давление на металл (короткиелезвия).№ 734.Картон легче резать, располагая его ближе к середине лезвий ножниц.№ 735.Лопасти нужны для облегчения откручивания гаек, так как они увеличивают длину рычага.94№ 736.Согласно рис.
206 найдем силы: а) 1 Н; б) 100 Н.№ 737.Для сохранения равновесия вес правого груза должен быть в 3 разабольше веса левого груза. При погружении в воду на них будет действовать одинаковая сила Архимеда, и это соотношение престанет выполняться. Рычаг выйдет из равновесия. Очевидно, что перетянет грузвесом 3 Н.№ 738.Да, поскольку сила 19,6 Н при данных длинах плеч уравновесит весгруза Р = 1 кг⋅9,8 Н = 9,8 Н.№ 739.Этим он увеличивает длину плеча прикладываемой силы.№ 740.Дано:l1l2=1Решение:2m = 10 кгНайти F.F =Pl1l= mg = 1 ⋅10 кг ⋅10 м/с 2 = 50 Н.l2l2Ответ: F = 50 Н.№ 741.Из соотношения длин плеч рычага сила F должна быть в 3 раза2Нменьше веса груза, поэтому: F =≈ 0,67 H.
.3№ 742.Дано:lм = 20 см = 0,2 мm = 5 кгF = 24,5 HНайти lб.Решение:Plmglм 5 кг ⋅ 9,8 м/с 2 ⋅ 0,2 мP lб= ⇒ lб = м ===F lмFF24,5 Н= 0,4 м = 40 см.Ответ: lб = 40 см.№ 743.На динамометр действует сила F = 6 Н. Он показывает шесть делений ⇒ цена деления динамометра 1 Н.№ 744.Дано:l1l2=46m1 = 300 кгНайти m2.Решение:m1 l2m ⋅l300 г ⋅ 4= ⇒ m2 = 1 1 == 200 г.m2 l1l26Ответ: m2 = 200 г.95№ 745.а) Дано:l1l2Решение: P = l2 ⇒ F = P ⋅ l1 = 10H ⋅11 = 110 H.F= 11l1l2Динамометр показывает 11 делений, а, следователь-P = 10 Нно, цена деления будет равна: Ц.Д. = 110 Н = 10 Н.Найти Ц.Д.б) Дано:Ответ: Ц.Д.= 10 Н.11l1l2Решение: P = l2 ⇒ F = P ⋅ l1 = 10H ⋅ 6 = 60 H.F=6l1l2Динамометр показывает 6 делений, а, следовательно,P = 10 Нцена деления равна: Ц.Д. = 60 Н = 10 Н.6Найти Ц.Д.Ответ: Ц.Д.= 10 Н.№ 746.Дано: l1l2=4Решение: P = l2 ⇒ F = P l1 = 3 Н ⋅ 4 = 2 H.6F l1l26P=3ННайти F.№ 747.l1Ответ: F = 2 Н.l2F2F1Дано:l1 = 5 смl2 = 30 смF1 = 12 ННайти F2.Решение:F1 l2l 12 H ⋅ 5 см= ⇒ F2 = F1 ⋅ 1 == 2Н.F2 l1l230 смОтвет: F2 = 2 Н.№ 748.Дано: l1 = 2 смl2 = 16 смF2 = 200 НРешение:F1 l2Fl200H ⋅ 16 см= ⇒ F1 = 2 2 == 1600Н = 1,6 кН.F2 l1l12 смНайти F1.Ответ: F1 = 1,6 кН.№ 749.Дано: l1 = 4 смl2 = 32 смF2 = 80 ННайти F1.Решение: F1 = l2 ⇒ F1 = F2 l2 = 80H ⋅ 32 см = 640Н.F2 l1l14 см96Ответ: F1 = 640 Н.№ 750.Дано:l1 = 5 смF1 = 300 НF2 = 20 ННайти l2.Решение:F1 l2F l 300H ⋅ 5 см= ⇒ l2 = 1 1 == 75см.F2 l1F220 HОтвет: l2 = 75 см.№ 751.Дано:l1 = 6 смF1 = 40 НF2 = 240 НРешение:F1 l2Fl40H ⋅ 6 см= ⇒ l2 = 1 1 == 1см.F2 l1F2240 Hl = l1+l2 = 6 см+1 см = 7 см.Ответ: l = 7 см.Найти l.№ 752.Дано:l=1мF1 = 18 НF2 = 2 НРешение:⎧ l1 F2⎪ =⎨ l2 F1⎪l + l = l⎩1 2F2l2 H ⋅1 м== 0,1 м.F1 + F2 18 Н + 2 НПоэтому точка опоры находится на расстоянии 0,1 м отбольшей силы (18Н).Ответ: l1 = 0,1 м.Отсюда получим: l1 =Найти l1.№ 753.Дано:Решение:l1 = 10 см50 смlРычаг дает выигрыш в силе: np = 2 == 5.l2 = 50 смl10см1S1 = 2 см2S400 см 2S2 = 400 см2Пресс дает выигрыш в силе: nпр = 2 == 200 .S12 см 2Найти n.Общий выигрыш в силе системы двух механизмов:n = nР⋅nПР = 5⋅200 = 1000.Ответ: n = 1000.№ 754.Дано: P = 200 Hl1 = 10 смl2 = 50 смS2= 160S1Найти n.Решение: Домкрат дает выигрыш в силе:50 смl S⋅ 160 = 800.n= 2 ⋅ 2 =l1 S1 10 смР = nF = 800⋅200 Н = 160000 Н = 160 кН.Ответ: n = 1000.97№ 755.Дано:h1 = 8 см == 0,08 мh2 = 2 мA = 184 ДжНайти P, F.Решение: A = Ph1 ⇒ P =A 184 Дж== 2300H = 2,3 кН.h1 0,08 мP h2Ph 2300 Н ⋅ 0,08 м= ⇒F= 1 == 92Н.h22мF h1Ответ: P = 2,3 H, F = 92 H.№ 756.1/5РС4/5РСPГДано:PГ = 120 Hl1 = 0,2⋅lНайти PС.Решение: PГl1+0,2⋅PC⋅0,5⋅l1 = 0,8⋅PC⋅0,5⋅(l−l1);22Отсюда получим: PC = ⋅ PГ = ⋅ 120H = 80 H.33Ответ: PС = 80 H.29.
Блоки№ 757.Нить правого груза должна быть натянута.№ 758.Неподвижный блок позволяет изменять направление прикладываемой силы.№ 759.Показания динамометров должны быть одинаковыми, так как неподвижный блок не дает выигрыш в силе. Они показывают 20Н.№ 760.Динамометр будет показывать меньшую силу во втором случае, таккак в первом вместе с грузом приходится поднимать большую частьцепи.№ 761.В системе № 1, поскольку здесь больше блоков, а трение в каждомблоке одинаково.№ 762.20Н, так как и в первом, и во втором случае силы, действующие надинамометр равны.98№ 763.Поднимать себя при помощи блока легче примерно в 2 раза.№ 764.Да, так как моменты сил, действующие на рычаг, равны.№ 765.В системе № 1 используется подвижный блок, дающий выигрыш всиле в 2раза.
Поэтому в этой системе приложенная сила должна бытьпримерно в два раза меньше, чем в системе №°2.№ 766.Дано: l1l2=13Решение: На блок действует сила, равная:l1F20Н1= 10Н .= 60 Н ⋅ = 20H. F = Б =22l23P = 60 НFБ = PНайти F.Ответ: F = 10 H.№ 767.При загорании огня воздух в алтаре расширялся и раздувал кожаныймешок. Под действием груза, подвешенного слева, канат раскручивался, поворачивая столбы, на которых укреплены двери.№ 768.Дано: l1l2=13m = 42 кгНайти F.№ 769.Дано:V = 0,03 м3ρВ = 1000 кг/м3ρГР = 2600 кг/м3m = 42 кгНайти F1, F2.Решение: Блок дает выигрыш в силе в 2 раза:F = 2PM = 2mg = 2⋅42 кг⋅10 м/с2 = 840 Н.Ответ: F = 840 H.Решение: В воде рабочие прилагают силу, равную:F1 = Р = РО−ρВgV = mg−ρВgV = ρГРVg−ρВgV == Vg(ρГР−ρВ) = 0,03 м3⋅10 м/с2 (2600 кг/м3−−1000 кг/м3) = 480 Н.В воздухе рабочие прилагают силу, равную:F2=PO = ρГРVg = 2600 кг/м3⋅0,03 кг/м3⋅10 м/с2 = 780 Н.Ответ: F1 = 480 H, F2 = 780 H.№ 770.Дано: PБЛ = 1,2 НРешение: Р = 1 (PБЛ + PГР ) = 1 ⋅ (1,2 H + 6 H ) = 3,6 H.PГР = 6 H22Найти P.Ответ: P = 3,6 H.№ 771.Дано:PБЛ = 20 НF = 210 HНайти m.Решение: РГР = 2F−PБЛ = 2⋅210 Н−20 Н = 400 Н;P400 Н= 40кг.m = ГР =g 10 м/с 2Ответ: m = 40 кг.99№ 772.На левую часть нити самого правого блока действует сила 5Н.
Чтобы ее, а значит и всю систему уравновесить, необходима сила так жеравная 5Н.№ 773.Дано:FО = 4000 HFO 4000H== 2000H = 2 кН .22Ответ: F = 2 кН.Решение: F =Найти F.№ 774.т1т2hДано:m1 = 100 г == 0,1 кгm2 = 200 г == 0,2 кгh=2м⎧m g − T = m 2 aРешение: ⎨ 2⇒ m 2 a + m1 a = m 2 g − m1 g ,⎩T − m1 g = m1 aa=(№ 775.Дано:m1 = 500 г == 0,5 кгa1 = 2,4 м/с2a2 = −2,4 м/с2)T = m1(a + g ) = 0,1кг 3,3 м/с2 + 10 м/с2 = 1,33Н ,h=Найти a, T, t.g (m2 − m1 ) 10 м/с 2 (0,2 кг − 0,1кг )=≈ 3,3 м/с 2 ,m2 + m10,3 кгat 2⇒t =22h=a4м3,3 м/с 2≈ 1,1с .Ответ: a ≈ 3,3 м/с2, T = 1,33 H, t ≈ 1,1 c.Решение: Вывод формулы для ускорения см. в № 774.g (m2′ − m1 )m (a + g )a1 =⇒ m2′ = 1 1=m1 + m2′g − a1=()0,5 кг ⋅ 2,4 м/с 2 + 9,8 м/с 2≈ 0,82кг.9,8 м/с 2 − 2,4 м/с 2m2′′ =((Найти m2′ , m2′′ .
Ответ: m2′ ≈ 0,82кг, m2′′ ≈ 0,3кг.100)m1 (a2 + g ) 0,5 кг ⋅ 9,8 м/с 2 − 2,4 м/с 2=≈ 0,3кг. .g − a29,8 м/с 2 − − 2,4 м/с 2)№ 776.Дано:m1 = 1 кгРешение:g= 4,9 м/с2.2Т = ma = 1 кг⋅4,9 м/с2 = 4,9 Н.Ответ: a = 4,9 м/с2, T = 4,9 HF = 2ma = mg ⇒ a =Найти a, T.№ 777.Дано:m = 1 кгα = 30°Решение:2ma = mg − sinα mg⎧ma = T − sinα mg⇒⎨2ma = mg (1 − sinα )⎩ma = mg − Tg (1 − sinα ) 10 м/с 2 ⋅ (1 − sin 30°)== 2,5 м/с 2 ;22Т = m(g−a) = 1 кг (10 м/с2−2,5 м/с2) = 7,5 Н.Ответ: a = 2,5 м/с2, T = 7,5 Ha=Найти a, T.№ 778.Дано: m1 = 2 кгµ = 0,1Найти m2.№ 779.Дано:m1 = 1 кгm2 = 2 кгРешение:FТР = mAg = µmBg ⇒ mA = µmB = 0,1⋅2 кг = 0,2 кг.Ответ: m2 = 0,2 кг.m g − T = m2 aРешение: ⎧⎨ 2⎩T − m1 g = m1 aa=Найти Р.№ 780.Дано: h = 4 мF = 100 HPБЛ = 20 Н PГР= 165 ННайти АДОП.g (m 2 − m1 ) 10 м/с 2 ⋅ (2 кг − 1 кг )=≈ 3,3 м/с 2 ;m1 + m 23 кгР = 2Т = 2m1(a+g) = 2⋅1 кг⋅(3,3 м/с2+9,8 м/с2) ≈ 26 Н.Ответ: Р ≈ 26 H.Решение: АЗАТР = 2Fh = 2⋅100 Н⋅4 м = 800 Дж.АПОЛ = АГР+АБЛ = РГРh+РБЛ⋅2h == 165 Н⋅4 м+20 Н⋅2⋅4 м = 740 Дж.АДОП = АЗАТР-АПОЛ = 800 Дж-740 Дж = 60 Дж.Ответ: АДОП = 60 Дж.№ 781.Дано:Решение:S = 320 см2 = 0,032 м2F P + PГ 2 720 Н + 480 Н 2==p= = PPР = 720 НSS0,032 м 2PГ = 480 Н= 30000 Па = 30 кПа.Найти p.Ответ: p = 30 кПа.101№ 782.Дано:Решение:h=5мAPh 200 H ⋅ 5мN1 = 100% П = 100%=⋅ 100% ≈ 98%;P = 200 НАЗA31020 ДжAЗ = 1020 ДжN 2 = 100% − N1 = 100% − 98% = 2%.Найти N2.Ответ: N2 = 2%.№ 783.Система этих блоков дает выигрыш в силе в 4 раза.