ГДЗ-Физика-задачник-10-11кл-Рымкевич-2003-www.frenglish.ru (991534), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Кинетическая энергия Eк характеризует движущееся тело, она выражается формулой:Eк =mv 22,где m ⎯ масса тела, v ⎯ скорость тела.Потенциальная энергия Eп характеризует взаимодействие тел.Полной энергией E называется сумма потенциальной энергии Eп икинетической энергии Eк.Можно доказать следующую формулу, которая называется законом изменения энергии: Eк1 + Eп1 = Eк2 + Eп2 − A ,где Eк1 ⎯ начальная кинетическая энергия, Eп1 ⎯ начальная потенциальная энергия, Eк2 ⎯ конечная кинетическая энергия,94Eп2 ⎯ конечная потенциальная энергия, A ⎯ работа внешнихсил.Если A = 0, то полная энергия сохраняется.
Eк1 + Eп1 = Eк2 + Eп2 илиE1 = E2 ,где E1 ⎯ начальная полная энергия, E2 ⎯ конечная полная энергия.Это утверждение называется законом сохранения энергии. Неследует забывать, что работа A равна нулю не только, когда равнынулю сила F или перемещение s , но и когда α = 90°, т.к. cos 90°=0.Если тело массы m поднято на небольшую высоту h над поверхностью Земли, то оно обладает потенциальной энергией Eп = mgh,где g ⎯ ускорение свободного падения.Пружина жесткости k, сжатая или растянутая на ∆x обладает по2тенциальной энергией: E п = k∆х .2Мощностью N называется отношение работы A ко времени t,закоторое она совершена:N = A/t.Коэффициентом полезного действия η называется отношениеполезной работы Aп к работе затраченной Aз: η = Aп/Aз.Коэффициент полезного действия всегда меньше 1.№ 314.Дано:Решение.4m1 = 10 т = 10 кг;p1 = m1v1 = 10 4 кг ⋅10 м/с = 10 5 кг⋅м/с;v1 = 36 км/ч = 10 м/с;p2 = m2 v2 = 103 кг ⋅ 25 м/с = 2,5 ⋅1043m2 = 1 т = 10 кг;кг⋅м/с.v2 = 25 м/сНайти p1, p2Ответ: p1 = 105 кг⋅м/с, p1 = 2,5⋅104кг⋅м/с.№ 315.Решение.Дано: m1 = 160г;m1v1 = m2v2 ;m2 = 8 г ;mv8 г ⋅ 600 м/сv1 = 2 2 == 30 м/с.v2 = 600 м/сm1160 гНайти v1Ответ: v1 = 30 м/с.95№ 316.Дано:ρСТ , ρСВpСТ = ρСТ ⋅ V ⋅ v ;Решение.pСВ = ρСВ ⋅ V ⋅ v ;pСТ ρСТ.=pСВ ρСВНайти:pСТpСВОтвет:pСТ ρСТ.=pСВ ρСВ№ 317.Решение.Дано:m = 2000 т =p1 = mv1 ,p 2 = mv 2 ;6= 2 ⋅ 10 кг,∆p = p2 − p1 = m ( v2 − v1 ) =v2 = 72 км/ч = 20= 2 ⋅ 106 кг ( 20 м/с − 10 м/с ) = 2 ⋅ 107 кг⋅м/с.м/с,v1 = 36 км/ч = 10 м/сНайти ∆pОтвет: ∆p = 2⋅107 кг⋅м/с.№ 318.Решение.1)Дано:m = 100 г =∆p1 = mv − 0 = 0 ,1 кг ⋅ 10 м/с = 1 кг⋅м/с=0,1кг,∆p1 = F1 ⋅ t1 ;v = 10 м/с,∆pmv 0 ,1 кг ⋅ 10 м/сF1 = 1 === 20 Нt1 = 0 ,05 с,t1t0,05 сt2 = 0,01с.2)2∆p2 = mv − ( −mv ) = 2mv = 2 ⋅ 0,1 кг ⋅ 10 м/с =кг⋅м/с∆p2 = F2t2 ;F2 =Ответ: ∆p1 = 1 кг⋅м/с, ∆p2 = 2 кг⋅м/с,F1 = 20 Н, F2 = 200 Н.Найти:∆p1 , ∆p2 , F1 ,F2 .№ 319.Дано:m = 400 г0,4кг;v = 25 м/с;t1 = 0,025 с;t2 = 0,04 с;Найти: F1 , F296∆p2 2mv 2 ⋅ 0,1 кг ⋅10 м/с=== 200 Н.t2t20,01 сРешение.=F1 =2mv 2 ⋅ 0,4 кг ⋅ 25 м/с== 800 Нt10 ,025 сF2 =mv 0 ,4 кг ⋅ 25 м/с== 250 Н.t20 ,04 сОтвет: F1 = 800 Н, F2 = 250 Н.№ 320.Дано:Решение.a22x = 5 − 8t + 4t ,m = 2 кг1) x = x0 + v0t + t 2 ;значит v0 = −8 м/с; a = 8 м/с2;v = v0 + at = −8 + 8t ;p ( t ) = mv ( t ) = 2 ( −8 + 8t ) = −16 + 16t ;2) p( 2) = −16 +16 ⋅ 2 = 16кг⋅м/с; p( 4) =−16+16⋅ 4 == 48 кг⋅м/с;3) F = ma = 2 кг ⋅ 8 м/с = 16 Н;Ответ: p(2) = 16 кг⋅м/с,p(4) = 48 кг⋅м/с, F=16 H.Найти:р(2),р(4), F№ 321.Дано:m = 100 г=0,1кг,v = 20 м/с,α = 60°.Решение.∆px = mvsiNα−mvsiNα = 0,∆py = mvcosα−(−mvcosα) = 2mvcosα,∆p =∆px2 + ∆py2 = ∆py = 2mvcosα == 2⋅0,1 кг⋅20 м/с⋅cos60° = 2 кг⋅м/с.Ответ: ∆p = 2 кг⋅м/с.Найти: ∆p.№ 322.p(T/2)p(T/4)p(0) = p(T)97Дано:m = 1 кг,v = 10 м/с⎛T ⎞⎛T ⎞Решение.
1) ∆p ⎜ ⎟ = p ⎜ ⎟ − p ( 0 ) ;⎝4⎠⎝4⎠⎛T ⎞∆p ⎜ ⎟ = mv 2 + mv 2 = mv 2 = 1 кг ⋅ 10 м/с ⋅ 2 ≈⎝4⎠≈14 кг⋅м/с;⎛T ⎞⎛T ⎞⎛T ⎞2) ∆p ⎜ ⎟ = p ⎜ ⎟ − p ( 0 ) = 2 p ⎜ ⎟ ;⎝2⎠⎝2⎠⎝2⎠⎛T ⎞∆p ⎜ ⎟ = 2mv = 2 ⋅ 1 кг ⋅ 10 м/с = 20 кг⋅м/с;⎝2⎠3) ∆p (T ) = p (T ) − p ( 0 ) = 0 ; ∆p (T ) = 0 .НайTти: ∆p ( ) ,4T∆p ( ) , ∆p (T )2№ 323(н).Дано:m1 = 2кгm2 = 6кгv = 2 м/сНайти: v’ - ?№ 324(н).Дано:m =50кгv = 0,2 кгM = 200кгНайти: v’ - ?№ 325(н).Дано:m1 = 20тm2 = 30тv1 = 0,3 м/сv2 = 0,2 м/сНайти v-?98⎛T ⎞⎛T ⎞Ответ: ∆p ⎜ ⎟ ≈ 14 кг⋅м/с, ∆p ⎜ ⎟ = 20 кг⋅м/с,⎝4⎠⎝2⎠∆p (T ) = 0.Решение.m1v − m2v = ( m1 + m2 ) v' <=>v' = vm1 − m2= 1м / с.m1 + m2Ответ: v’ = 1 м/с.Решение.mv = ( m + M )v' <=>v' =mv = 0,04 м / с.m+MОтвет: V = 0,04 м/с.Решение.m1v1 + m2v2 = ( m + M )v <=>m1v1 + m2vv = 0,24 м / с.m+MОтвет: v = 0,24 м/с.v=№ 326(324).Решение.
MV = mv + mv = 2mvДано: M = 200кг,m0 ,02 кг= 2 ⋅ 500 м/с ⋅= 0,1 м/с.V = 2vm = 20 г = 0,02M200 кгкг,v = 500 м/сНайти: VОтвет: V = 0,1 м/с.№ 327(325).Дано:Решение.M = 200( M + m )V = MV ′ + mv ;кг,( M + m)V − mv = V + V − v m ;V= V′ =()MM1м/с,50 кгm = 50 кг=2,25При v=−4 м/с, V ′ = 1 м/с + (1 м/с − ( −4 м/с) )200 кгНайтим/с.V′50 кгПри v = 2 м/с, V ′ = 1 м/с + (1 м/с − 2 м/с)= 0,75200 кгм/с.При v = 6 м/с, V ′ = 1 м/с + (1 м/с − 6 м/с)50 кг= −0,25200 кгм/с.№ 328(326).mДано:Решение. M∆V = −mvcosα ; ∆V = − vcosα =M = 750 т =M=7,5⋅105 кг,30 кг=−⋅ 103 м/с ⋅ cos600 = 0,02 м/с.5α=600,7 ,5 ⋅ 10 кгm = 30 кг,3v = 1 км/с = 10м/сНайти ∆VОтвет: ∆V = 0,02 м/с.№ 329(327).Дано:mv = mv′cos45o + mv′ cos 45o ;Решение.v = 10 м/ov = 2v′sin45 = v′ 2с10 м/сvv′ =≈≈ 7 м/с.o2sin45v′Найти2 ⋅ 0,71Ответ: v ′ ≈ 7 м/с.99№ 330(328).Дано:m1 = 20 кг,m2 = 60 кг,v2 = 1 м/с.Решение.
( m1 + m2 ) v1 = m2v2 ;v1 =m260 кгv2 =⋅ 1 м/с = 0 ,7 м/с.m1 + m220 кг + 60 кгНайти v1 .Ответ: v1 = 0,7 м/с.№ 331(329).Дано:Решение.m = 20 мг = 2⋅10-5A = mgh = 2 ⋅ 10−5 кг ⋅ 10 м/с2 ⋅ 2 ⋅ 103 м = 0 ,4 Дж.кг,h = 2 км = 2⋅103 м.Найти АОтвет: А = 0,4 Дж.№ 332(330).Дано:Решение.3A = mgh = ρVgh = ρ l Sgh =ρ = 7 ,8 ⋅ 103 кг/м ,= 7,8 ⋅103 кг/м3 ⋅ 5 м ⋅10−2 м 2 ⋅12 м ≈ 4,7 ⋅103l = 5 м,2S = 100 см = 10 Дж.2 2м , h = 12 м.Найти АОтвет: А ≈ 4,7⋅103 Дж.№ 333(331).Решение.Дано: m = 2 кг,h = 1 м,A = mh ( a + g ) = 2 кг ⋅ 1 м 3 м/с2 + 10 м/с2 = 26 Д2a = 3 м/с .ж.(Найти А№ 334(332).Дано: h = 5 м,3V = 0,6 м ,ρк = 2500кг/м3,)Ответ: А = 26 Дж.Решение. A = hgV ( ρк − ρв ) =(= 4 ,5 ⋅ 104 Дж.ρв = 1000кг/м3.Найти А№ 335(333).Дано:F = 200 Н,l = 10 м, α = 45oНайти А100)= 5 м ⋅ 10 м/с2 ⋅ 0 ,6 м3 2500 кг/м3 − 1000кг/м3 =Ответ: А = 4,5⋅104 Дж.Решение.A = Flcosα = 200 Н ⋅ 10 м ⋅ cos45o ≈ 1420 Дж.Ответ: А ≈ 1420 Дж.№ 336(334).Дано: α = 4o ,4m = 10 т = 10кг,l = 100 м.Найти: А№ 337(335).
S1 =A1 mgS1 S1===A2 mgS2 S2№ 338(336).Дано:m = 100 г = 0,1кг,h = 5 м.Найти:⎛⎝π⎞Решение. A = mglcos ⎜ α + ⎟ = −mglsinα =2⎠4= −10 ⋅ 100 ⋅ 10 ⋅ sin4o ≈ −7 ⋅ 105 Дж.Ответ: А ≈ −7⋅105 Дж.gt 2gt 2gt 2 3 gt 2, v0 = gt ; S2 = v0t +;= gt 2 +=2222gt 223 gt 2=1.32Решение.1) A1 = −mgh = −0,1 кг ⋅10 м/с2 ⋅ 5 м = −5 Дж;2) A2 = mgh = 0,1 кг ⋅ 10 м/с2 ⋅ 5 м = 5 Дж;3) A3 = mg ( h − h ) = 0 .Ответ: А1 = −5 Дж, А2 = 5 Дж, А3 = 0.A1 , A2 , A3№ 339(337).Дано:M = 8 кг,m = 400 г/м == 0,4кг/м,h = 10 м.Найти: А№ 340(338).h2⎛⎝Решение. A = Mgh + mhg = gh ⎜ M +m ⎞h⎟ =2 ⎠0,4 кг/м⎛⎞= 10 м/с2 ⋅ 10 м ⎜ 8 кг +⋅ 10м ⎟ = 1000 Дж.2⎝⎠Ответ: А = 1000 Дж.FβαF101Дано:Решение. 1) A1 = F1lcosβ = F1lF1 = 30 Н,F2 = 40 Н,=ll = 10 м.F12F12+ F22= 10 м ⋅2) A2 = F2lcosα = l= 10 м ⋅F1F122+ F2 2( 30 Н )( 30 Н )2 + ( 40 Н )2F2 2F12 + F2 2( 40 Н )2( 30 Н )2 + ( 40 Н )2== 180 Дж.== 320 Дж.3)A = F12 + F2 2 l =Найти: A1 , A2 , A№ 341(339).Дано: m1 = 3m2 ,( 30 Н )2 + ( 40 Н )2 ⋅ 10 м = 500 Дж.Ответ: А1 = 180 Дж, А2 = 320 Дж, А = 500 Дж.Решение.1v1 = v23E1 =m1v12,22E2 =m2v22 3m1 ⎛ v1 ⎞E1=⎜ ⎟ = ,22 ⎝3⎠3E2 1= .E1 3Найти:E2E1Ответ:№ 342(340).Дано: v = 7 ,8 км/с=Решение.кгНайти: E№ 343(341).Дано:m = 4 кг,v1 = 2 м/с,v2 = 8 м/сНайти: A102(33mv 2 6,6 ⋅ 10 кг 7 ,8 ⋅ 10 м/с=E=223= 7,8⋅10 м/с,m = 6 ,6 т = 6,6⋅103E2 1= .E1 3)2≈ 2 ⋅ 104 Дж.Ответ: Е ≈ 2 ⋅ 10 4Решение.⎛ mv 2 mv 2 ⎞mA = −∆EК = − ⎜ 2 − 1 ⎟ = − v22 − v12 =⎜ 2⎟22⎝⎠(=−())4 кг22⋅ ( 8 м/с ) − ( 4 м/с ) = −120 Дж.2Ответ: A = −120 Дж.№ 344(342).Дано:m1 = 18m2 ,Решение.
p1 = m1v1 = 18m21v1 = v26p2 = m2v2 , p1 = 3 p2 ,p1= 3;p21v 2 = 3m2 v2 ,6m1 2 18m2 1 2 1 m2v22v1 =⋅ v2 = ⋅,22 362 2m v2 E1E2 = 2 2 , 1 = .E2 22E1 =Найти:Ответ:p1 E1;p2 E2№ 345(343).Дано:p = 8 кг⋅м/с2,E = 16 Джp1E1= 3, 1 = .p2E2 2mv2 vEmРешение. p = mv ; E = v 2 ; = 2 = ;pmv22E16 Дж= 4 м/с;v = 2 = 2⋅p8 кг ⋅ м/сp p2 ( 8 кг ⋅ м/с)=== 2 кг.v 2E2 ⋅16 Дж2m=Найти:v ,mОтвет: v = 4 м/с, m = 2 кг.№ 346(344).αTm103Дано:m = 100 г = 0,1кг,l = 40 см = 0,4м,α = 60 0 .⎧ mv2⎪= Tsinα ;⎨ lsinα⎪mg = Tcosα⎩Решение.mv 2 mglsinα tgα==221= ⋅ 0 ,1 кг ⋅ 10 м/с 2 ⋅ 0 , 4 м ⋅ sin60o ⋅ tg60o = 0 ,3 Дж.2Eк =Найти: EкОтвет: Eк = 0,3 Дж.№ 347(345).Решение.Дано:3E104 Джm = 2mт = 2 ⋅ 10 кг,E = mgh ; h === 0,5 м.mg 2 ⋅ 103 кг ⋅ 10 м/с2E = 10 кДж = 104Дж.Найти: hОтвет: h = 0,5 м.№ 348(346).Решение.Дано:m = 300 кг,E = mgh = 300 кг ⋅ 10 м/с 2 ⋅1,5 м = 4,5 ⋅ 103 Дж.h = 1,5 м.Найти: EОтвет: E = 4,5⋅103 Дж.№ 349(347).Решение.Дано: h1 = 6 м,1) ∆E1 = mgh2 = 0,2 кг ⋅10 м/с2 ⋅ 8 м = 16 Дж;m = 200 г = 0,2кг,2) ∆E2 = mg ( h1 − h2 ) = 0,2 кг ⋅10 м/с2 ⋅ ( 6 м − 8 м) = –4h2 = 8 м.Дж;3) ∆E3 = mgh1 = 0,2 кг ⋅ 10 м/с2 ⋅ 6 м = 12 Дж.НайОтвет:∆E1 = 16 Дж,∆E 2 = −4 Дж,ти: ∆E1,∆E2 ,∆E3∆E = 12 Дж.3№ 350(348).Решение.Дано: l = 2 м,l2мm = 100 кг.= 1000 Дж.A = mg = 100 кг ⋅ 10 м/с 2 ⋅22Найти: AОтвет: A = 1000 Дж.№ 351(349).По графику находим, что Fx = 800 Н при X = 8 см = 0,08 м.
Отсю-да E = 1 Fx X = 0,5 ⋅ 800 Н ⋅ 0,08 м = 32 Дж. Физический смысл tgα ⎯2104коэффициент жесткости. Физический смысл площади треугольникапод участком ОА графика ⎯ потенциальная энергия пружины.№ 352(350).Решение.Дано:1l = 3 см = 0,03 м,E = Fl = 0,5 ⋅ 20 Н ⋅ 0,03 м = 0,3 Дж.F = 20 Н.2Найти: EОтвет: E = 0,3 Дж.№ 353(351).Дано:Решение.2k = 40 кН/м =Н24 ⋅ 104 ⋅ 5 ⋅ 10−3 м4klм=4⋅10 Н/м,== 0,5 Дж.A=22l = 0 ,5 см = 5⋅10-3м.Найти: AОтвет: A = 0,5 Дж.№ 354(352).Решение.Дано:l1 = 4 мм = 0,4l2kl 2kl 2 EE1 = 1 , E2 = 2 ; 2 = 22 ;см,E1 l122E1 = 0 ,02 Дж,( 4 см )2 = 2 Дж.l2l2 = 4 см.E2 = E1 22 = 0 ,02 Дж ⋅2()( 0,4 см )l1Найти: E2№ 355(353).Дано:F0 = 0 ,F1 = 10 Н,F2 = 20 Н,F3 = 30 НОтвет: E2 = 2 Дж.Решение.F1 = k ∆x1 ,1)∆x1 =F1,k∆x2 =F2,k11 F12;F1∆x1 =22 kA1 =2)F2 = k∆x2 ,()11F22 − F12( F2∆x2 − F1∆x1 ) =22k13) Аналогично: A3 =F32 − F222kA2 =()A2 F22 − F12 ( 20 Н ) − (10 Н )===3,A1F12(10 Н )224) Отсюда2A3 F32 − F22 ( 30 Н ) − ( 20 Н )=== 1, 25 .A2F22( 20 Н )222105Найти:№ 356(354).Дано:AA2= 3 , 3 = 1,25 .A1A2Ответ:A3 A2;A2 A1Решение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
