Физика-10-11-Задачник-Степанова-2000-ГДЗ (991539), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

ОY: N + F y – mg = 0OX: Fx – F тр = maFx = Fcos30° = 0,86FF y = F ⋅ sin30° = 0,5FN= Fтр+ Fy − mg = 0 µ Fx − Fтр = maµµµFтрµскладывая почленно:F y – mg =ma − Fxma − Fx10 ⋅ 3,5 − 50 ⋅ 0 ,86; µ=; µ=≈ 0,11 .50 ⋅ 0,5 − 10 ⋅ 9 ,8Fy − mgµ244.ОX: F тр – Fcosα = 0OY: mg + N–Fsinα = 0т.к. F y = FsinαFx = FcosαN= Fтр F cos α−=0µ µmg + Fтр − F sinαµFтрµвычитая почленно из 2-го1-ое полу-чимmg – Fsinα +F cosα=0µµ=F cosα.F sinα − mg245.

Монета в наклонном положении стремится упасть так, что точкападения А сдвинется в сторону, противоположную наклону. Этому препятствует сила трения покоя со стороны опоры, направлен47ная всегда в ту сторону, куда наклонена монета, в эту же сторонуповорачивает монета.246.Как известно, наибольшая сила трения покоя Fmax= = Fтр.скольжения = NµF тр = ma цmgµ = mт.е. скорость требуется снизить в два раза.mgµ = m4π 2 ν 2 RF тр = mgµν = 78мин –1 = 1,3ГцF тр =|N| = |mg|1tg 60omgµ = m48µ=4π 2ν 2 RgR = 0,07 м4 ⋅ 3,14 2 ⋅1,3 2 ⋅ 0,07 2≈ 0 ,0339 ,8248.

Найдем µ.R=V2Rа ц = ω2 R = 4π 2 ν 2 R247. F тр = ma цµ=N = mg0,4= 0,14V ′ = 16 ⋅ 9 ,8 ⋅ 0 ,1 = 4 м/с,µ=V2RV = 16 ⋅ 9,8 ⋅ 0 ,4 = 8 м/сV = Rgµµ1 =ац ==V2RNtg 60 o, но F тр = µN, следовательно,3≈ 0 ,58 . Далее, используя пример 2463R=72≈ 8,5 м.9 ,8 ⋅ 0 ,58V2,gµV = 25 км/ч = 7 м/с249. Используя 246 и 2481V = Rgµ .µ=tg 72 o250. Используя 246 и 2481V = Rgµµ=tgα1α = arctg   .µ251. Чтобы шофер, повернув, проехал перед сосной, радиусповоротаR должен быть ≤ d.R max = d,используя №248R max =V2.gµТормозной путь S равенS = Vt –at 2,2где а =Fтрm=mgµ= gµm2t=VV=a µgV µg µg VV21S=V–== R, т.е.2 µg22µgзатормозить выгоднее.252.

Запишем второй закон НьютонаF = Fт + Fтр = mg − AV , где А – некоторый противоположный коэффициент трения знак (–), т.к. Fтри V противоположны понаправлениям.Fтр у = –АV y F т.у = –mg т.е. ускорение тела при движениивверх а > g на величинуАV ym, а при движении вниз а < g.Т.к. а > g при движении вверх, то тело достигнет наивысшейточки(V y = 0) быстрее, чем при свободном падении, где а = g, инаоборот, при спуске тело будет падать медленнее, чем при49свободном падении.Т.к.

при свободном падении времяподъема равно времени спуска: t п = t c =V y0g, то при нали-чии сопротивления воздуха спуск займет больше времени,чем подъем.253. Сила сопротивления воздуха пропорциональна площадипоперечного сечения тела, соответственно дополнительное ускорение:а=Fтрm, создаваемое этой силой обратно пропорционально массе.Т.е. а ∼r21S, но S ∼ r 2 , а m ∼ r 3 , следовательно, а ∼ 3 ∼ ,mrrт.е.

чем больше размер градины, тем меньше она тормозится воздухом.254. Аналогично 253, т.к. скорость крупных капель больше, чем мел-ких из-за меньшего торможения, то и достигнут поверхности землиони быстрее.255. Нет, силы сопротивления при одной и той же скоростиэтих шаров равны, но а =F,mт.к.

масса полого шара < мас-сы сплошного, то, следовательно, тормозиться он будет быстрее.256. F = ma′ , где а′ = g – a = 9,8 – 9 = 0,8 м/с 2F = 1кг ⋅ 0,8 м/с 2 = 0,8Н.257. а = а′ + g ,где а′ – ускорение, сообщаемое силой тре-ния.а=V0 30= 12 м/с 2=t2 ,5F тр = ma′a′ = 12 – 9,8 ≈ 2 м/с 2F тр = 0,04 ⋅ 2 = 0,08Н.5040г = 0,04кг2258. a = g – a′a=h=2at2t=V a V2a=h=22aVaV213 2== 8,4 м/с 22h 2 ⋅10a′ = g – a = 9,8 – 8,4 = 1,4 м/с 2F = m a′ = 60 ⋅ 1,4 = 84НВ ответах F = 96Н, очевидно получено при g = 10 м/с 2 , тогдаF = 60 ⋅ 1,6 = 96H.10 – 8,4 = 1,6259. При движении паршюта сила сопротивления (F с )равнасиле тяжести (F т ), т.к. движется равномерно.F т = mg, откуда следует AV = mgF с = AVAV 1 = m 1 g , где m 1 – масса женщиныAV 2 = m 2 g , где m 2 – масса мужчины.V2 =V1m 2 6 ,5 ⋅ 100= 13 м/с;=50m1m – масса балластаСила Архимеда при сбросе балласта почти не меняется, т.к.она пропорциональна объему, а объем балласта очень мал.В случае а) и б)∑F = 0а) Fc 1 + F A – Mg = 0б) –Fc 2 + F A – (M – m)g = 0складывая уравнения а) и б)2F A – 2Mg + mg = 0mg = 2Mg – 2F Am = 2 (M –FA).g51261.

а) весом тела называется сила, с которой тело давит наопору или растягивает подвес;б) вес возникает из-за действия других сил на тело, обычноэто сила тяжести;в) вес приложен к опоре или подвесу;г) направление веса тела зависит от конкретной ситуации,но обычно вертикально вниз;д) вес тела зависит от многих условий: массы, ускорения ит.д., но обычно только от массы;е)сила электромагнитного взаимодействия атомов тела иповерхности опоры или подвеса.262.а), в), г) – к поверхности;б) – к подвесу;д) – к воде.263.

Максимальный вес в нижней точке, т.к. ускорение акробата максимально. Минимальный Р = 0 в полете, т.е когда акробат не касается батута.264. Нет, т.к. он давит силой равной mg на воду.265. а) F = mg + ma = m(g + a) = 2(9,8 + 2) ≈ 24Н; б) F = mg =2 ⋅ 9,8 ≈ 20Н266. Т.к. ускорение человека в обоих случаях равно 0, тоP = mg = 60 ⋅ 9,8 ≈ 600Н267. а) от 0 до 20с∆V 1,5 − 0= 0,075 м/с 2а==20 − 0∆tР = mg + ma = 60 ⋅ 9,8 + 60 ⋅ 0,075 ≈ 593Н52б) а = 0Р = mg = 60 ⋅ 9,8 = 588Нв) от 60 до 160са=0 − 1,52≈ –0,04 м/с40Р = mg + ma = 60 ⋅ 9,8 – 60 ⋅ 0,04 ≈ 586НРезультат не сходится с ответом в задачнике, потому чтопри получении ответов там g было взято 10 м/с 2 , а не9,8 м/с 2 , но этого делать нельзя, т.к.

∆g = 10 – 9,8 = 0,2м/с 2 много больше, чем а = 0,075 м/с 2 и а = 0,04 м/с 2 .268. а) а ==P − mgmm = 60кгmg = 600Hа540− 600= –1 м/с 2 , т.е. |a| = 1 м/с2 и a направлено вертикально вниз;60б) а =P − mg 720 − 600== 2 м/с 2 ,m60a направленно вверхо скорости ничего определенного сказать нельзя.269. а) m =P100=≈ 6,8 кг;g + a 9,8 + 5б)m=P100=≈ 21g − a 9 ,8 − 5кг.270. а =P18002−g=− 9 ,8 ≈ 2 м/сm150, т.к. а > 0, то лифт едетвверх.271. P = mg + ma = 80 ⋅ 9,8 + 80 ⋅ 20 ≈2400HP2400=≈ 3.Перегрузка f =mg 80 ⋅ 9 ,8272. а) P = m(g + a);a=V2;RP = m(g +V210 2) = 40(9,8 +)R20≈ 600Hб) P = m(g – a)a=V2RP = m(g –V2) = 40(9,8 –R52) ≈ 300H.2053273.

Рассмотрим систему в отсутствие силы тяжестиP = ma =mω 2= m4π 2 ν 2 RRν = 2780 об/мин = 46,3 ГцR= 0,1м1 ⋅ 4 ⋅ 3,14 2 ⋅ 46,3 3 ⋅ 0,1 ≈ 8500Н Рнаправлен по радиусуцентрифуги от центра к стенкам.274. P = mg – ma = m(g –20 2V2), P = 5000кг ⋅ (9,8 Н/кг –) ≈R5010000Н.275. Р = m(g –276. Р′ =V2)RP15000 V =  g −  R =  9,8 − ⋅ 40 ≈ 10 м/с.m2000 11Р = mg2290 км/ч = 25 м/с;Р′ = mg – mV21= mgR2V21= mg;R2R=m277.

P = m(g + a) = m(g +g = 9,8 м/с 22V 2 2 ⋅ 25 2=≈ 127,5м.g9 ,8V2) m = 52000кг, V = 18м/с,RR = 40мР = 52000(9,8 +18 2≈ 930000Н40Выпуклый мост подобен арке, т.е. он лучше держит нагрузку, чем плоский.54V262) = 50(9,8 +) = 940НR4278. Р = m(g +279. вверху: Р = m(g –V2)R180 км/ч = 50 м/с50 2) ≈ –1050Н, т.е. летчик давит вверх на сиде100Р = 70(9,8 –нье с силой 1050Н; Вниз Р = m(g +50 2V2) = 70(9,8 +) =R1002450Н.280.

a = gP = m(g – a) = m(g – g) = 0.281. Лампа загорится, т.к. гиря не будет давить на пластину, иона, распрямившись, замкнет цепь.282. Нет, т.к. кабина герметична:m = const;V = const,;mρ = = const.V283. Во время полета, т.к. a = g; P = mg – ma = mg – mg = 0.284. Отпустить его из рук.285. Да, т.к. закон справедлив для определенных жидкостейили газов, а не от условий, куда они помещены.286. ωminпри Р = 0; Р = 0 если а ц = g , т.е. ω2 R = gω=287.

а ц = ggRV2=gRV = gR ≈ 9,8 ⋅ 40 ≈ 20 м/с.288. F = maF = F тяг – F тр = F тяг – Nµ = F тяг – mgµ = maF тяг = m(gµ + a)a = 0,7 м/с;F тяг = 15000(9,8 ⋅ 0,03 +0,7) = 15000Н.289. V = ata=m = 3250000 кгa=FF = F тяг – F тр = F тяг – mgµmF тяг = 650000HFтяг − mgµ Fтяг6500002=− gµ =− 9,8 ⋅ 0,005 = 0,15 м/сmm3250000V = 0,15t55V210 2= 1 м/с 2ma = F тяг – mgµ=2S 2 ⋅ 50Fтяг14000−a−1mµ=a=0,04.= 10000g9 ,8290. a =291. Х = Х 0 + V 0 t +ma = F тяг – mgµа 2t2a = 0,05 ⋅ 2 = 0,1 м/с 2m=Fтяг300000=≈ 2 ⋅10 6 кг.a + gµ 0,1 + 0,005 ⋅ 9,8292. F тяг = ma + F тр .∆V 10 − 0= 0,25 м/с 2 ;=1) a =40 − 0∆tF тяг = 8000 ⋅ 0,25 + 600 =2600Н2) a =0 − 10= –0,125 м/с 2120 − 40F тяг = 8000 ⋅ (–0,125) + 600=–400Н.0 − 10= 500H120 − 4010 − 0= 4000+ 500 = 2500H20 − 0293. На участке ВС: F тр = –ma = 4000на АВ: F тяг = ma + F трна ВС: F тяг = F тр = 500Н, т.к.

а = 0.294.OX: Fcosα - F тр = maOY: Fsinα + N – mg = 0F cosα Fтр ma−=µµµF тр = µNFsinα + +56Fтрµ– mg = 0 cosαaF + sinα  = m + g  µµam + g µF=cos α+ sinαµ 0,410+ 9,8 0,15F=≈ 20Нcos 30 o+ sin 30 o0,15∆V 4 − 2a=== 0,4 м/с 2 ;∆t5F зависит от α;F min ,еслиcos α+ sinαµбудет макси-мальнымF(α) =cos α+ sinα ;µF′(α)− sin α+ cosα = 0;µsin α= cosαµsin α=µcos αtgα = µα = arctg(0,15) ≈ 8,53°Fmin=α = arctgµ 0 ,410+ 9 ,8  0,15== 18,5Н.cos 8,53+ sin 8,530,15295. F 1 = mg + ma,F 2 = mg – maF 1 – F 2 = mg + ma – (mg – ma) = 2mam=∆F 29,4== 2,45 кг.2a2⋅657296.OY: N – mgcosα = 0F тр ≤ Nµ ,OX: F тр - mgsinα = maесли F тр < Nµ , то а = 0, т.е тело находится в покоеи:ОХ: F тр - mgsinα = 0F тр = mgsinα ,если F тр = Nµ , то N≤ N0Найдем N 0 :N = mgcosαcosα 0 =sin α 0µOY: N - mgcosα = 0N0 =Fтрmgcosα 0 =µtgα 0 = µmg sin α 0µα 0 = arctgµ297.

OX: F тяг – F тр - mgsinα = maa min = 0OY: N - mgcosα = 0найдем F тяг min =FF – F тр – mgsinα = 0=0F тр = NµN = mgcosα F тр = mgcosαµF – mgcosαµ – mgsinα = 0F = mg(cosα + sinα)F = 600 ⋅ 9,8(cos20° ⋅ 0,05 + sin20°) ≈ 2290H58N – mgcosα298.При движении и вверх и вниз F тр = Nµа) N = mgcosαF 1 = F тр + mgsinα = Nµ + mgsinα = mg(cosαµ + sinα)б) N = mgcosαF тр = NµF 2 = F тр – mgsinαF 2 = mg(cos30°µ – sin30°)∆F = F 1 – F 2 = mg(cos30°µ + sin30°) – mg(cos30°µ – sin30°)== 2mg sin30° = 2 ⋅ 2 ⋅ 9,8 ⋅ 0,5 ≈ 20H.299.

Используя № 297:F = mg (cosαµ + sinα)F > mg ,еслиcosαµ + sinα > 1µ>1 − sin α 1 − sin 30 o== 0,58.cos αcos 30 o300. Используя № 296arctgµ = arctg 0,8 = 39°, т.к. 30° < 39°, то, используя № 296F тр = mg sinα = 2 ⋅ 9,8 ⋅ sin30° ≈ 10H.301. Используя № 296arctgµ = arctg 0,2 = 11° < 30°ma = Fтр – mg sinαFтр = Nµ = mg cosαµma = mg(cosαµ – sinα)a = g(cosαµ – sinα) = 9,8(cos30° ⋅ 0,2 – sin30°) = – 3,2 м/с 2Знак минус получился потому, что в условии № 296 ось унаправлена вверх, а тело сползает вниз.59302.

Найдем α.sinα =Найдем α 03= 0,6 α = arsin 0,6 = 37°5α 0 = arctg µ = arctg 0,2 = 11°, следовательно,F тр = mg cos αµ (# 296)а) F = F тр + mg sinα = mg(cosαµ + sinα) = 50 ⋅ 9,8(cos37 ⋅ 0,2+ sin37) ≈ 380Hб), в) т.к. а = 0, то F = F, найденное в пункте а), где а =0 (состояние покоя F = 380Hг) из № 297ОХ: –F тр – mg sinα + F = maF = m(a + g(cosαµ + sinα)) = 50(1 + 9,8(cos37 ⋅ 0,2 + sin37)) = 430Hд) F тр – mg sinα + F = m(–a), т.к. тело движется внизF = m(g(cosαµ + sinα) –a) = 330H.303. α 0 = 11°304.из № 302, где µ = 0,2m = 4T = 4 ⋅ 10 3 кг;2м/с ;а = 0,2tgα = 0,02;µ = 0,04;F-?т.к. α мал, то α ≈ sinα ≈ tgα= 0,02,cosα ≈ 1ma = F + N + F тр + mg .В проекциях на оси координат:Х: ma = F – F тр – mg sinαY: 0 = N – mg cosαFтр = µN = µmg cosαF = ma + Fтр⋅ mg sinα = m(a + µmg cosα + g sinα)F ≈ 4 ⋅ 10 3 кг ⋅ (0,2 м/с 2 + 0,04 ⋅ 9,8 м/с 2 ⋅ 1 + 9,8 м/с 2 ⋅ 0,02)≈ 3,15 ⋅ 10 3 Н60305.m = 3000 T = 3 ⋅ 10 6 кг;tg α = 0,003;µ = 0,008а) F = 300 кH = 3 ⋅ 10 5 H;б) F = 150 кH = 1,5 ⋅ 10 5 H;в) F = 90 кH = 9 ⋅ 10 4 H;ma = F + mg + F тр + N .a –?В проекциях на оси координат:X: ma = –F – mg sinα + F трY: 0 = N – mg cosαa=–F– g sinα + µg cosα.mТ.к.

Характеристики

Список файлов книги