Физика-10-11-Задачник-Степанова-2000-ГДЗ (991539), страница 2
Текст из файла (страница 2)
a =10 − 5III. a = 0v = –5 м/с69. I. от 0с до 5са = 2 м/с 2v = 10 + 2tv(5) = 10 + 2 ⋅ 5 = 20 м/сII. от 5с до 10са=0v = 20 м/сIII. от 10с до 15са = –2 м/с 2v = 20 – 2(t – 10) = 20 + 20 – 2t = 40 – 2t70. Очевидно с 10 по 20 секунды а=0 и v = const, т.к. с 0 до 10са>0 (а=1), то скорость увеличивается и достигает максимальногозначения на 10с.71.
S = v 0 t +0,1 =a ⋅12272. S = v 0 t +73. S = v 0 t +а=at 222 ⋅ 2552S = 0,1м,a = 0,2 м/с 2v0 = 0S(3) =at 2at 2;v 0 = 0; S =22at 22= 2 м/с 2v0 = 0S=0 ,2 ⋅ 3 2at 2== 0,9 м22t=at 22t = 1c2S2 ⋅ 100== 20cа0 ,5а=2St2v(10) = at = 2 ⋅ 10 = 20 м/с1574. a =v − v 0 0 − 15= –1,5 м/с 2=t10S = v0t +1,5 ⋅10 2at 2= 15 ⋅ 10 –= 75м.2275. S = v 0 t +at 2at 2=, т.к. v 0 = 022a=v − v0 v= , т.к. v 0 = 0tt2va v2v2aa=S= =22a2St=v;aa=10 2at ′ 2= 0,05 м/с 2 S′ = 2км =2 ⋅100022S ′=at′ =2 ⋅ 2000≈ 283c0,05v′ = at′ = 0,05 ⋅ 283 = 14,15 м/с∆v = v′ – v = 14,15 – 10 = 4,15 м/с.76. S(4) – S(3) = 7мS=at 2, т.к. v 0 = 0232a ⋅ 42=7−а2214= 2 м/с 2a=a(16 – 9) = 14 м/с 27S(4) – S(3) =S(10) =77.
а =2 ⋅10 2at 2== 100м22v − v 0 19 − 15 4==tttS = v0t +4at 2, т.к. t =2av = at = 2 ⋅ 10 = 20 м/с.4at=4a 4аS = v0+a22v 0 = 15 м/с60 8+ = 340а а1624a 4а+= 340м15 ⋅a26868= 340а== 0,2 м/с 2а340= 340мt=44== 20c.a0,278. S = v 0 t +S = v0t +at 22a=v − v0t2t(v + v 0 )2v − v08−2= 0,3 м/с 2a==t20S1 =S1 + S 2 + S 3t1 + t 2 + t 3S = v0t +(v − v 0 )t 2t2v v0)−2 22 ⋅ 1002S– 8 = 2 м/сv0 =–v=t20S = t(v 0 +S=79. v ср =v − v0t5 мин = 300сa1t1 2 2 м / с ⋅ ( 5с ) 2== 25м,22S 2 = vt 2 = 10 ⋅ 300 = 3000м;a 3 t 3 2 0 ,5 ⋅10 2== 25м22S = 25 + 3000 + 25 = 3050м.S3 =v = a 1 t 1 = 2 ⋅ 5 = 10 м/са3 =v1 − v 15 − 10= 0,5 м/с 2=t31025 + 3000 + 25= 9,68 м/с5 + 300 + 10at 2+ X 0 V x = –10 + 3t2V 0 = –10 м/са = 3 м/с 233Х = –10t + t 2 + 0 = –10t + t 22280.
Х = V 0 t +X(5) = –10 ⋅ +3 215 = 187,5м2S =X(15)–X(0)=187,5 – 0 =187,5м.1781. а) равноускоренное;а 2t2в) V = V 0 + at = 5 + 2t;г) а = 2м/с 2 ;д)б) Х = Х 0 + V 0 t +X 0 = 20м,V 0 = 5м/с,а = 2 м/с;2 ⋅ 32= 44м;2ж) S(3) = X(3) –X(0) = 44 – 20 = 24м;з) ℓ = |S| = 24м.е) Х(3) = 20 + 5 ⋅ 3 +82. а) равноускоренное Х = Х 0 + V 0 t +а 2t ;2V 0 = –3 м/са 0 = 1 м/с 2 ;б) Х 0 = 15,в) V = V 0 + at = –3 + tг) графически V(2) ≈ 1 м/с, V(4) ≈ 1 м/саналитически: V(2) = –3 + 2 = –1 м/с, V(4)=–3 + 4 = 1 м/сСкорости тела на 2 и 4 секундах равны между собой по модулю,но противоположны по направлению.д) Х(3) = 15 – 3 ⋅ 3 + 0,5 ⋅ 3 2 = 10,5мS(3) = |X(3) – X(0)| = |10,5 – 15| = 4,5ме) S(6) = |X(6) – X(0)| = |15 – 3 ⋅ 6 + 0,5 ⋅ 6 2 – 15| = 0ж) ℓ(6) = S(t) + S(от t до 6), где t – момент времени, при которомV=0V = –3 + t 0 = –3 + tt = 3c18S(3) = 4,5м (пункт д))S(от 3 до 6) = |S(6) – S(3)| = |0 – 4,5| = 4,5мℓ = 4,5 + 4,5 = 9м.83.
а) равноускоренноеб)в)г)д)е)Х = Х 0 + Vt +Х 0 = 24мV 0 = 10 м/са = –2 м/сV = V 0 + at = 10 – 2t,V(2) = 10 – 2 ⋅ 2 = 6 м/са 2t2а = –2м/с 2V(4) = 10 – 2 ⋅ 4 = 2 м/сскорость с течением времени уменьшается, т.к. а<0ж) S(10) = |X(10) – X(0)| = |24 + 10 ⋅ 10 – 10 2 – 24| = 0з) ℓ(10) = ℓ(t) + ℓ(от t до 10), где t – время, при котором V=0V = V 0 + at = 10 – 2t10 – 2t = 0,t = 5cℓ(5) = S(5) = |X(5) – X(6)| = 24 + 10 ⋅ 5 – 5 2 – 24 = 25мℓ(от 8 до 10) = |S(10) – S(5)| = |0 –25| = 25мℓ(10) = 25 + 25 = 50ми)к)84. Движения равноускоренные.Х 1 = 10t + 0,4t 2 ,Встреча: Х 1 = Х 2X 2 = –6t + 2t 210t + 0,4t 2 = –6t + 2t 216t = 1,6t 2t1 = 016 = 1,6tt 2 = 10X(0) = 10 ⋅ 0 + 0,4 ⋅ 0 2 = 0(t; X) = (0; 0) и (10; 140)V = V 0 + atX(10) = 10 ⋅ 10 + 0,4 ⋅ 10 2 = 140мV 1 = V 01 + a 1 tV 1 = 10 + 0,8tV 2 = V 02 + a 2 tV 2 = –6 + 4t19V1 = V210 + 0,8t = –6 + 4t16 = 3,2tt = 5cV(5) = 10 + 0,8 ⋅ 5 = 14 м/сr(5) = |X 1 (5) – X 2 (5)| = |10 ⋅ 5 + 0,5 ⋅ 5 2 – (–6) ⋅ 5 – 2 ⋅ 5 2 | ==|50 + 10 + 30 – 50| = 40м.85.
I. равноускоренноеII. равномерноеV 1 = V 0 + at = 2 + 0,4t, V 2 = –4При встрече X 1 = X 2 = X встр2t + 0,2t 2 = 80 – 4t0,2t 2 + 6t – 80 = 0D = 6 2 – 4 ⋅ 0,2 ⋅ (–80) = 100t1 =− 6 + 100= 10c,2 ⋅ 0,2− 6 − 100= –40c2 ⋅ 0 ,2t2 < 0, что не возможно по условию, следовательно, tвстр. = 10с.Х встр. = Х(10) = 2 ⋅ + 0,2 ⋅ 10 2 = 40м.r 1,2 = |X 1 – X 2 | = |2t + 0,2t – 80 + 46| = |0,2t + 6t – 80|Т.к. при 10с автомобили встретятся, то r = 0t2 =at 2= 2 ⋅ 10 + 0,2 ⋅ 10 2 = 40м2S 2 = V 02 t = –4 ⋅ 10 = –40м.S 1 = V 01 t +86.
при встречепосле остановкиОт момента встречи до момента остановки расстояние между головными вагонами увеличится на 2ℓ м.V 1 = V 0 – at 2 ,V 2 = –V 0 ,r = S1 – S2 = V0t –at 22S2 = V2 – V0tS1 = V0t –at 2at 2– (–V 0 t) = 2V 0 t –22t = 60cV 0 = 10 м/сV − V0 0 − 10 1а=== м/с 2t60612ℓ = 2 ⋅ 10 ⋅ 60 –⋅ 60 2 ,6⋅22ℓ = 9002ℓ =1200 – 300ℓ = 450м87.
При движении колеса со скоростью V(скорость его оси) точкасоприкосновения с землей имеет V = 0, а проитвоположная точка202V. Скорость отрыва комочков грязи равна 2V, а скорость велосипедиста V, поэтому они могут его догнать.88. V =1,Т 12νk =1= 2Гц,0 ,5 сVя =89. ω направлен по правилу буравчика V =ω = 2πV =1= 25Гц0 ,04 с11=≈ 0,017 ГцТ 60 с2π2ππ≈ 0,105 рад/с==T60 c 30V = ωr = 0,105рад/с ⋅ 0,1м = 0,0105 м/сау =V 2 ( 0 ,0105 ) 2== 1,1 ⋅ 10 −3 м/с 20,1r2π 2 ⋅ 3,14== 1,74 ⋅10 −3 рад/с3600Т⋅ 4,5 = 7,9 ⋅ 10 –3 м/с90. Т = 60 мин = 3600с, ω =V = ωr =1,74 ⋅ 10 –391.
V = ωrν=ν = 2πω r =0 ,4 м / с≈ 0,8 Гц3,14 ⋅ 0 ,16 м92. V 1 = V 2 ,V 3 = V 4 , ω 2 = ω3V 2 = V 1 = ω1 r 1 ω 3 = ω 2 =v 4 = V 3 = ω3 r 3 =ν4 =V2 ω1 r1=r2r2ω1 r1r3ω rrVω4 = 4 = 1 1 3r2r4r2 r4rrω 4 2πν 1r1 r31200 ⋅ 8 ⋅11=60 об/мин = 1 Гц==ν1 1 3 ν 4 =2π2πr2 r4r2 r432 ⋅ 5593.
V = ωr,№12345dV, ν=2πdω=R, м0,50,10,520,9Vrr=Т, с20,0060,6340,02Vω1Tω, рад/с3,14100101,57314ν=ω = 2πνν, Гц0,51571,60,2550V, м/с1,571053,143021d2V2ω2 =r294. r =V 3 = ω3 r 3ω3 = ω2V2 = V1V 1 = ω1 r 1ω1r1r3r2V3 =ω1 = 2πν 1ν = 1200 об/мин = 20 Г у2πν 1 r1 r3 2πν 1d1 d 3 ⋅ 2 πν 1 d1 d 3 3,14 ⋅ 0,12 ⋅ 0 ,6==== 15 м/с.r2d2 ⋅2⋅2d20 ,3V=95. Пусть n 1 и n 2 число зубьев, а S – расстояние между нимиν = ω 3 r3ω3 = ω2ω1 r1 r3r2V=ω 2 r2 = ω 1r1ω1 = 2πν 1r1 =n1 S2πr2 =n2 S2πd3ν = 1Гц2νπn1 d 3 1 ⋅ 3,14 ⋅ 48 ⋅ 0,7V=== 5,86 м/с.n218r3 =96.
V =νπn1 d 3 1 ⋅ 3,14 ⋅1 ⋅ 0,5== 5 м/с.n21597. а) скорость уменьшится;б) скорость уменьшится.98. V 1 – линейная скорость гайки вокруг болта,V 2 – линейная скорость гайки вдоль болтаV 2 = V 1 ⋅ tgα,τ=lV2V2 =V 1 = ωR,lτω=ω=V1 V2=R tgαll cos α=τtgα τ sin α99.№12345Т, с0,125012,50,390,046V, м/с12,520202082R, м0,2800401,250,6α, м/с 28000,51032011000ω, рад/с62,50,0250,516137100. а) сила тяжести компенсируется силой Архимеда;б) сила тяжести компенсируется силой реакции со стороны дна ручья, сила давления воды компенсируется силой трения покоя;в) сила тяжести компенсируется силой Архимеда, движущая силавинта компенсируется сопротивлением воды.22101. а) сила тяжести компенсируется сопротивлением воздуха;б) сила Архимеда (в воздухе) компенсируется силой тяжести и сопротивлением воздуха;в) сила Архимеда компенсируется силой тяжести и силой натяжения каната.102. На вагон действует сила тяжести, скомпенсированная силой реакции со стороны рельс во время толчка на вагон, действует сила состороны тепловоза, а после – сила трения качения.
Вагон послетолчка покатится, а потом через некоторое время остановится.103. Движение по инерции – это движение тела равномерно и прямолинейно, если действие внешних сил скомпенсировано. Поэтому поинерции движется только г) пузырек в трубке. Но мы обычно употребляем выражение движется по инерции как раз для случаева) и в).104. Аналогично – г), но мы употребляем для б).105.
Если скорость катера в стоячей воде равна скорости течения.106. При землетрясении толчки действуют сначало на основание зданий, в то время, как само здание стремится остаться в покое. В результате возникает сила, сдвигающая основание относительно самого здания.
Жесткая связь между ними нарушается и здание рушится.107. Мяч упадет на пол вертикально вниз – на него не действуют силы, двигающие его относительно вертикали, т.к. поезд движется равномерно и прямолинейно.108. Собаке трудно изменить направление своего движения, т.к. онаимеет большую массу и поэтому для изменения направления движения требуется или большая сила – сила трения ног собаки и земли,которая не может превышать некоторого предела или при меньшейсиле большее время.109. Для изменения направления движения бревен требуется большая сила, направленная перпендикулярно скорости, но как известно,сила взаимодействия воды и бревна очень мала (жидкое трение), поэтому бревна прибивает к берегу.110. Поезд затормозил и мяч покатился по инерции вперед.111.а)б)в)г)23112.а)б)в)г)113 . а) на человека действует сила тяжести и реакция опоры – поллифта | mg | = | N | ;б) на него действует сила тяжести и реакция опоры | mg | < | N | ;в) аналогично а);г) на него действует сила тяжести и сила реакции | mg | > | N | .114.а)115.
а) Fр – равнодействующаяТ – натяжение нитипад – сила тяжестиб) аналогично а)в) Fa – сила Архимеда24б)в)116.а) Fтр х = N хб) Fтяг х – N x – Fтр х = 0в) Fтр х – N x < 0г) Fтяг х + Fтр х – N x > 0117.а) Fa = Fтр + mgб) Fa + Fтр = mgв) | Fa | > | Fтр | + | mg |г) | Fa |<| Fтт | + | mg |118. F = maF1 ma1 a1==F2a2a2F 1 = ma 1 F 2 = ma 2Fa50 ⋅ 0,01F2 = 1 2 == 5Ha10,125119. F = m 1 a 1F = m2a2 m1a1 = m2a2ma2кг ⋅ 2 м / с 2a2 = 1 1 == 0,8 м/с 2 .m25кг120. a =F1F= 2m1 m 2F2 =F1 m 2 15H ⋅ 2кг== 60Нm10 ,5кг2S2 Smat 2a = 2 F = ma =2tt225 см = 0,25м25г = 0,025кг2 ⋅ 0 ,25 ⋅ 0 ,025= 0,0125HF=12121 .
S =122. S =at 22V = att=Va2V a V2aS= =22aa=V22SF = mamV 2 2кг ⋅ ( 1000 м / с ) 2== 2,86 ⋅ 10 5 H2S2 ⋅ 3,5F = ma m = 1500 кг123. V = 10 + 0,5ta = 0,5 м/с 2F = 0,5 ⋅ 1500 = 750HF6124. V x = S – 3t |a| = 3 м/с 2m== = 2 кг|a| 3F=125. a =F 9 ⋅ 104= 1,5 м/с 2=m 6 ⋅ 104126. X = 20 – 10t + t 2X = X0 + V0t +а x = 1⋅ 2 = 2 м/с 2127. X = 100 + 5t + 0,5tа = 0,5 ⋅ 2 = 1 м/с 2226V = at = 1,5ta 2t2F x = ma x = 500 ⋅ 2 = 1000Ha 2X = X0 + V0t +t2F 150m== 150кг=1aV − V0 20 − 20=0=t3020 − 10= 0,33 м/с 2II.