Физика-7-9-Задачник-Лукашик-2006 (991176), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Масса тел Решение: лгп и„ Из равенства — = — получаем, что тп "л т, =т„— в=50 г — =50 г 15= 750 г. и„4 см/с №214. Решение: По определению импульс р лг п, тогда импульсы собаки и пешехода соатвектвенно равны р, = т, а„ рп = т„. а„. Найдем отношение импульсов рл Шь с~ рб 7,5 кг 12м/с 90 Рп Рп т, тп рп 90кг!и/с 90 р, Импульсы человека и собаки относятся хак 1: 1.
№215. а) Так как массы шаров равны, та наличие разных начальных скоростей шаров при абсолютно упругом ударе нельзя объяснить различием масс шаров. Следовательно, взаимодействие шаров и дощечки не является абсолютно упругим. При неупругом ударе часть энергии взаимодействия переходит во внубреннюю энергию тел (при этом они нагреваются). Чем ббльшая доля механической энергии теряется, тем меньшая начальная скорость будет у сталкивающихся тел.
Поэтому самым пластичным (деформируемым) является 3-й шар.,Очевидна, ан сделан нз свинпа. Менее деформируемый — зто 2-й, алюминиевый шар. И, наканеп, самым упругим является 1-й, стальной шар. б) Начальные скорости тележек бьшн равны нулю, значит можно воспользоваться формулой — = —. Подставляем т, =7,5 кг и шб аз тз и, т =1,5 кг и получаем, что — = — пг = 5. То есть скорость прааб 7,5 кг аз 05 кг вой тележки в 5 раз больше скорости левой.
№21б. Масса правой тележки меньше массы левой тележки. 2-мгбб П. Двикенпе и взаимодействие тел 34 №21?. Решение: Воспользуемся формулой, вьпекаюшей из закона'сохра- тл оп . ил пения импульса: — — . Из нее получаем т„=там' — = пп ол ип т — ? и =тл — "" =2тл = 2 450 г=900 г. 0,5' ол №218. Ббльшую скорость приобретет левая лодка, так как ее масса меньше. чем масса лодки с мальчиком. К тому же у нее меньше со- противление движению со стороны волы, ведь она двигается носом вперед, а правая — кормой вперед. №220. Решение: Пусть на оба шара дейспювала одинаковая сила Г в течение времени ь Тогда мы можем записать: Е е=т,и, и Р е=тзиз.
Приравнивая, получаем «ьо 3 кг 15см/с см т и =то. Отсюда из =-:-1-= =45см 1 2 2 т 1кг з №219. Решение: При взаимодействии двух изояированных тел их общий импульс остается неизменным. Пусть тележка массой т, до взаимодействия имела скорость ии а тележка массой т имела скорость и . Их суммарный импульс составлял величину (т,и, +т оз). После взаимодействия суммарный импульс тележек станет равен т,(о, + до,) + +тз(из-доз), где ди, н до, — изменения скоростей тележек. Они имеют разйые знаки, так как увеличение скорости олной тележки происходит за счет уменьшения скорости другой. По закону сохранения импульса т,и,+ялзизпт(и,+до,)+тз(оз-доз).
После упрощения получим т,.до, =т, диз. Отсюда , =яь д ' =0,0 кг.зосм~ =0,2 кг. /й /)эаииодейсввие шев. Масса тев 35 №221 Д Решение: До прыжка суммарный импульс системы мальчик-лодка равнялся нулю (лодка и маяьчик неподшокны относительно берега). После прыжка их общий импульс стах равен (т,с, — мэиэ), так как скорости и, и иэ направлены в противоположные стороны.
Скорости и, и и измеряются в данном случае относительно берега. По закону сохранения импульса т и — т иэ— - О. Поэтому ез =и,— = 1,5- — "" =1 —. По и. 30 х" м ль с 45кг с' закону сложения скоростей скорость мальчика относительно лодки будет равна из = и ~ + иэ = 1,5 м/с + 1 м/с = 2,5 м/с. №222. Дано: Решение: Мальчик совершает прыжок быстро, поэтому можно считать, что за время прьпкка суммарный импульс системы мальчик — плот остался неизменным.
Перел прежком плот и мальчик на нем покоились относительно берега. Значит, их импульс и равнялся нулю. Следовательно, сразу после прыжка суммарный импульс системы мальчик — плот остался равным нулю. В проекции на направление движения получаем уравнение т„и„— тви„=О (скорости би и ся противоположны). Находим ~п №223. Рассуждая аналогично предыдущим зшшчам, приходим к и тэ ссипношению — 1- = —. Следовательно, чтобы скорости тел после иэ ш~ юаимодействия стали равными (и, =и ), необходимо, чтобы массы тел были одинаковы (т, = тз). №224, 227. Ответ в задачнике. №225.
Нет, масса гири не изменилась, изменился лишь вес гири (стал меньше) благодаря действию выталкивающей силы. №226. Сила натяжения веревки равна силе, с которой каждый мальчик тянет эа веревку (500 Н). То есть натяжение веревки равно 500 Н и она не разорвется. Можно считать, что воздействие одного мальчика на другого передается посредством веревки и сила их взаимодействия равна %0 Н.
36 /й Движелие и взаимодействие тел 11. Плотяость вещества №228. По определению плотность (средняя плотность) есть отношелг ние массы к обьему веществ Р = —. Массы кубиков равны, а дли)г на ребра юпврного кубика в два раза больше ллины ребра медного. Следовательно, обьем медного кубика в 8 раз меньше и ег6 плотность в 8 раз выше плотности янтарного кубика. Решение: Запишем значения масс для 2-х заклепок и найдем их отношение => — = — = — = 0,5. иг) = РР) )' ль лп = р)г2 Р( гл) 2е~ Объем первой заклепки в 2 раза больше объема второй. №230. По условшо задачи объемы шаров равны.
Выразим их массы т ' через плотность р и объем Н т =р )'и лгп=р„. К Возьмем отпою р„2,7 г/см шение -(ь = —" = ' = 3. Следовательно, парафиновый шар тп рп 0,9 г/см легче алюминиевого в 3 раза. №231. Так как объемм взвешиваемых жилкостей одинаковы, а массм различны, то большей вюгностью обладает молоко (наибольшая масса), а наименьшей плотностью — масло (нанменьшая масса). №232. Так как весы уравновешены, то масса грузов одинаковы, но объем правого груза меньше объема левого груза„следовательно его плотность больше. Плотность вещества, иэ которого сделан правый кубик, больше.
№233. Так как массм растворов одинаковы, а объем серной кислоты меньше объема воды, то плотносп серной кислоты больше плотности волы. №234. Массы грузов одинаковы. Плотность того груза больше, обьем которого меньше. Из таблицы: р =7,3 г/смэ; р =!1,3 г/смз. Следовательно, левый брусок свинцовый, правый — из олова. №235.
Так как обьемы тел одинаковы, а массы различны, следовательно тело, имеющее ббльшую массу, сделано из вещества, имеющего ббльшую плотность. р =7,8 г/смэ; р„7 г/смэ. Масса левого бруска больше — он железнйй. 37 П. Плотность еещеаве №236. НапРимеР, шщтнна галах 21,46 г/смз) и мантий (Рх 1,76 г/смз). № 237. Решение: Запишем, как определаюгся массы соснового и дубового брусков: т,=р, 1'„т, р, 1'„.
Найдем отношение этих уравнений й сократим на объем и. Р тл 'Рк 40 кг 400кг/мз =-ъ;лк = л ';те =20 кг. тл Рл Рл 800 кг/м № 239. Массы брусков одинаковы, плотность олова меньше плот- ности свинов, следовательно брусок нз олова больше по объему и при погружении вытеснит ббльший обком воды. № 240. При равных массах та деталь имеет больший объем, плот-' ность вешества которой меньше. р <Р„, следовательно Ф >Р„. Уровень керосина станет выше при опускании алюминиевого бруска.
№ 241. Решение: т хр Р;К=ЮПт =р Х 1; т„=р . 5 1„. Найдем стношенйе этих уравнений ~ч Рал 'Ззл 'гал и сократим на массы и плошали: тх Рх '.Ак 'г~к 1, 7,8 г/см 2,7 г/смз Рх а 1х ' Рх 1х Рзл Длина стержня из алюминия в 2,9 раза больше алины железного стержня. Решение: Определим обьем, который может зашпь 720 г серной кислоты 7Юг и„„х '; Рс,„= — = 400 Рс.к ' 1,8 г/см Обьем, который мкяуг занять 720 г серной кислоты, равен 400 смз, следовательно 720 г серной кислоты вместятся в бутылку объемом 500 смз. 38 г'2 Дввэктлие и взавмодейстаие мел №242, Масса газа м равна суммарной массе его молекул, т.е.
произ- ВЕДЕНИЮ ЧИСЛа МОЛЕКУЛ ДГ На МаССУ ОДНОЙ МОЛЕКУЛЫ те: М=ДГ ВГВ. т Ф.Щэ Так как плотность шэа Р= — = и ДГн Ку тазов одинаковы, Р Р то различие плотностей газов происходит из различия масс молекул (молекулярных масс). №243. Различие в плотностях водяного пара и воды обусловлено тем, что среднее расстояние между молекулами водяного пара во много раз больше. Следовательно больше объем, занимаемый водяным паром, значит плотность водяного пара меньше, чем плотность ВОДЫ.
№244. Наибольшая — в твераом, наименьшая — в гавюбразном, так как в твердом состоянии молекулы находятся на меньших расстояниях, чем в жидком и газообразном. №245. При переходе вещества из твердого состояния в жидкое среднее расстояние между молекулами увеличивается и, как следствие, уменьшается плотность. №246. Налить стакан молока, взвесить; затем налить стакан воды, взвесить.
У молока масса больше, но обьемы молока и воды одинаковы, следовательно плотносп молока больше плотности воды. №247. Масса не изменилась, обьем увеличился, следовательно плот- ность уменьшилась. №248. Масса воды не изменяется, объем увеличивается; плопгость уменьшается. №249. Масса воды не изменяется. обьем уменьшается; плотность увеличивается. №250. Масса молекул не изменяется, масса газа в цилиндре не из- меняется, объем уменьшается, илотность шза увеличивается. №251.
Так как масса газа цилиндре не уменьшается, а обьем газа увеличивается, плотность воздуха уменьшается. №252. Зто означает что 1 м' жщвхого кислорода имеет массу 1140 кг. №253. Платность гелия рш = 0,00018 кг/мз плотность вспорола рнэ = = 0,00009 кг/мэ. 39 !й Плотность веществ Решение: '%енРНе~ лт!е РНе зЧ1е ~Ю0018кг/и н,=нн, н, нн, н, ньен зл Масса 1 мз гелия в 2 раза больше массы 1 мз водорода. Решение: Найдем массы свинца и алюминия: т„= р„ . !'= 11,3 1Оз кг/мзда 10 з из= 11,3 кг, т =р Р=27.
10з кг/мз.10 з мз 2 7 зц.! Отсюда разность их масс т„— т =!1,3 кг-2,7 кг=8,б кг. №255. Решение: ти р„у р„2,7 !О кг/м = 3. т„р„у Р„09. !О' кг/м' Масса мрамора в 3 раза больше массы парафин на. Решение: т Р=— Р з 1!8 з 1!8 з 1!80 у' 59 г г 0,001 кг кг 50 смз смз 0,000001 смз м №257. Решение: Найдем массу сплошного чугунного шара и сравним ее с данной массой. т~ ну" Р; т, = !25 смз 7 г/смз= 875 г, Так как т, > т, то шар полый. т 4б!5 г №258, Найдем плотность металла: Р = — = — = 7,1 — ".