ГДЗ-Физика-задачник-10кл-Рымкевич-2004-www.frenglish.ru.djvu (991536), страница 8
Текст из файла (страница 8)
д) Сила трения покоя колес о поверхность дороги имеет компоненту, направленную к центру маленькой окружности, по дуге которой поворачивает автомобиль. е) Действуют те же силы, что и в случае в), но сила трения покоя направлена в ту же сторону, что и силы трения качения и сопротивления воздуха. Равнодействующая этих сил и обеспечивает замедленное движение автомобиля.
1 31 . На рисунке 43 показаны силы, действующие на самолет, и направление вектора скорости в какой-то момент времени (à — сила тяги, Г, — сила лобового сопротивления, Г,— сила тяжести, Ä— подъемная сила). Как движется самолет, если: а) Г, = Г„, Г = Г;, б) Г, = Г„, Г > Г;, в) Г, > Г„, Г = Г,; т Гп' Г Гат Решение. В случае а) в обоих парах силы равны по модулю и противоположны по направлению. Следовательно, равнодействующая всех сил равна нулю, а самолет движется равномерно и прямолинейно. 78 Рис.
43 В случае б) равнодействующая сила отлична от нуля, но направлена вдоль вектора скорости. Поэтому движение самолета должно быть прямолинейным и ускоренным. В случаях в) и г) равнодействующая сила направлена перпендикулярно скорости. Поэтому движение будет криволинейным. 1 33 Может ли равнодействующая двух сил 10 и 14 Н, приложенных в одной точке, быть равной 2, 4, 10, 24, 30 Н? Решение. Абсолютная величина равнодействующей двух силл" ил" где 0 — угол между направлениями Г'1 и с"2. Отсюда следует, что ~Г1 — Р,~ < Г < ~Г1 + Р,~ или, согласно условию задачи, 4Н<Р< 24Н. Последнее условие не выполняется лишь для случаев Р = 2 Н и Р = 30 Н. Ответ: не может лишь в случае силы, равной 2 Н и 30 Н. 79 1 34 Может ли рави.действующая трех равных по модулю сил, приложенных в одной точке, быть равной нулю? Решение.
Для ответа на вопрос задачи воспользуемся одним из методов векторного сложения, когда каждый следующий вектор, благодаря параллельному переносу, строится от конца предыдущего, а вектор суммы соединяет начало первого с концом последнего вектора. При таком построении равнодействующей трех равных по модулю сил искомый вектор (сумма этих сил) будет равен нулю, если векторы образуют равносторонний треугольник. Поскольку силы приложены к одной точке, угол между каждой парой таких сил равен 120'. Ответ: может, если углы между соседними силами равны 120'. 1 35.
Найти равнодействующую трех сил по 200 Н каждая, если углы между первой и второй силами и между второй и третьей силами равны 60*. Решение. Модуль суммы первой пары сил г1 -г= где 0 — угол между векторами г" и г м т. е. 71 е 2 = 200 ГЗ Н. Как ясно из соображений симметрии, вектор г т з направлен по биссектрисе угла О. Поэтому угол между ним и третьей силой равен 60' + 60'/2 = 90'.
Пользуясь формулой, аналогичной (1), находим Рз = г'в + Р, т т = 400 Н. Ответ: г"з — — 400 Н. 80 1 36 На парашютиста массой 90 кг в начале прыжка действует сила сопротивления воздуха, проекции которой на оси координат Х и У равны 300 и 500 Н. (Ось У направлена вверх.) Найти равнодействующую всех сил. Решение. В данном случае модуль равнодействующей силы В удобнее всего найти, вычислив ее проекции на оси Хи У: В,= ЗООН, В„= 500 Н вЂ” тум — 382 Н.
Следовательно, модуль равнодействующей В = В„+ В„= 486 Н. Ответ: В = 486 Н. 1 37. На реактивный самолет действует в вертикальном на. правлении сила тяжести 550 кН и подъемная сила 555 кН, а в горизонтальном направлении — сила тяжести 162 кН и сила сопротивления воздуха 150 кН. Найти равнодействующую (по модулю и направлению). Решение. Эту задачу, как и предыдущую, удобно решать, вычисляя проекции равнодействующей на оси координат. Направим ось Х в направлении движения самолета, а ось У вертикально вверх.
Тогда, согласно условию задачи, проекции вектора равнодействующей силы равны В, = 162 кН вЂ” 150 кН = 12 кН, В„= 555 кН вЂ” 550 кН = 5 кН. Модуль втой силы В= В„+ В„= 13кН. Тангенс угла наклона равнодействующей силы к го- ризонту равен В„/В„= 0,42, поэтому 6 = 23'. Ответ: В = 13 кН.
81 1 38 Нить, на которой висит груз массой 1,6 кг, отводится в новое положение силой 12 Н, действующей в горизонтальном направлении. Найти силу натяжения нити. Решение. Сила, действующая на груз со стороны нити, должна уравновешивать силу тяжести и заданную горизонтальную силу. Эта же сила равна по модулю силе натяжения нити.
Поэтому для ответа на вопрос задачи необходимо вычислить модуль векторной суммы силы тяжести г, и горизонтальной силы г,, перпендикулярных друг другу: з= т, + Р„- 'о6) г 12 Н 20з. Ответ: В = 20 Н. 8. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона 1 39 трактор, сила тяги которого на крюке 15 кН, сообщает прицепу ускорение О,б м/с . Какое ускорение сообщит тому 2 же прицепу трактор, развивающий тяговое усилие 60 кН? Решение. Как следует из второго закона Ньютона, ускорение пропорционально действующей на тело силе. Следовательно, трактор, развивающий тяговое усилие 60 кН, что в 4 раза больше 15 кН, сообщит прицепу в 4 раза большее ускорение, т.
е. 2 м/с . г Ответ: а = 2 м/с . 2 1 41 . тело массой 4 кг под действием некоторой силы приобрело ускорение 2 м!с . Какое ускорение приобретает тело массой 10 кг под действием такой же силы? 82 1 45 Масса легкового автомобиля равна 2 т, а грузового— 8 т. Сравнить ускорения автомобилей, если сила тяги грузового автомобиля в 2 раза больше, чем легкового. Решение. Уравнения движения автомобилей имеют вид: < Р =та, г = тзав, 2 причем т1=2т, тз=8т, Ге= 2Р1.
Из (1) имеем Р~ т пг г'з "'з "з откуда 1 2 аз — аг = 2аз. 2 Впз' Ответ: ускорение легкового автомобиля в 2 раза боль- ше ускорения грузового автомобиля. 1 46 Мяч массой 0,6 кг после удара, длящегося 0,02 с, приобретает скорость 10 м/с. Найти среднюю силу удара. Решение. Средняя сила Р удара равна среднему ускорению а,, умноженному на массу т мяча, поэтому из а = — = 500 м/с 10 м/с 2 св 002 с получим г =та, =0,5кг 500м/с =250Н. Ответ: Р = 250 Н. 1 47, Боевая реактивная установка БМ-13 (вкатюшаэ) имела длину направляющих балок б м, массу каждого снаряда 42,6 кг и силу тяги 19,6 кН. Найти скорость схода снаряда с направляющей балки. 84 Р а=— т Для равноускоренного движения о =2а(, (2) где ( — длина пути (балки), о — скорость снаряда при сходе с балки.
В (2) мы учли, что снаряд имел нуле- вую начальную скорость. Из (1) и (2) получим Г2г" 1 Вычисления: э 2 10,0 ° 10 б (м!с) = 68 мыс. 42,5 Ответ: и = 68 м/с. 48 Порожнему прицепу тягач сообщает ускорение а 1 2 г 1 = 0,4 м/с, а груженому аг = 0,1 м/с . Какое ускорение сообщит тягач обоим прицепам, соединенным вместеу Силу тяги тягача считать во всех случаях одинаковой. Решение. Запишем второй закон Ньютона для порож- него прицепа, груженого прицепа и прицепов, соеди- ненных вместе: Р=т,а, (1) Р=т а, (2) Р = (т1+ тг)аз.
(3) Из (1) и (2) имеем: т, = Р/а„тг = Р/аг. Подставим эти выражения в (3): г=(,, + — )аз агат аз= а1+ а2 огкуда 85 Решение. Из второго закона Ньютона г = та находим ускорение снаряда: Вмнисленияс а = ' ' (м/с)=008м/с. 0,4 0,1 г г 0,4 + 0,1 Ответ: ав = 0,08 м/с . г 1 49. Под действием некоторой силы тележка, двигаясь из состояния покоя, прошла путь 40 см. Когда на тележку положили груз массой 200 г, то под действием той же силы за то же время тележка прошла из состояния покоя путь 20 см.
Какова масса тележки2 Решение. Пути, пройденные тележкой: ~з,=а г /2, г зг = агг /2. (та =Г, ~ (т+ Лт)а = Р, (2) откуда (3) таг = таг + Лтаг. Из (1) получим < а =2в /г", аг 2зг/~ (4) Подставим (4) в (3): т 2з1/1 = т 2вг/1 + Лт ° 2вг/1, откуда таз = зг(т+ лт); т(зз вг) зг/1т' згЛт т= 'г 86 Запишем второй закон Ньютона для движения тележ- ки в первом и втором случаях: Вычисления: 0,2м 0,2кг 0 2 кг 0,4м — 0,2м Ответ: гп = 0,2 кг = 200 г. 1 50 На рисунке 44 дан график зависимости проекции скорости от времени тела массой 2 кг.
Найти проекнию силы Р„, действующей на тело на каждом этапе движенил. с, и/с 10 0 5 10 15 20 г,с Рис. 44 Решение. Согласно рисунку имеем: 1) на участке 0~1< 50 и„=21, тогда а1,=2м(с и Р1 =лта „=2кг 2м!с =4Н; г 2 2) на участке 5 < 1 < 10 с, 0„~1) = 10 м(с = сопвг, тогда аг„ = 0 и соответственно Рг„ = 0; 3) при 100<1(20с, 0(1)=10 — 1, поэтому а„=-1м/с, Рг,=таэ„=2кг — 1м!с = — 2Н. 2 2 Ответ: Р „= 4 Н; Рг, = 0; Р „= -2 Н. 87 1 52 О ветровое стекло движущегося автомобиля ударился комар. Сравнить силы, действующие на комара и автомобиль во время удара.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
