Физика-10-11-Задачник-Степанова-2000-ГДЗ (991539), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

1) Люди спрыгивают одновременно2mVV1 =MV1 = 2mVM2) Люди спрыгивают друг за другомmV(M + m)V′1 = mVV′1 =m+MMmVmV M  mV m + 2 MMV2 −V2 =⋅= mV1 +=m+MM  m+M  M m+MV =V1 2mV M m + M2( m + M )=⋅⋅=V2M mV m + 2 Mm + 2MV1 > V2.388. V = 5м/с;M = 70кг; m = 15кг; ∆t = 0,1c; V′–?F–?По закону сохранения импульса:70кгMV′ = VMV = (M + m)V′= 5м / с ⋅≈ 3,1м / с15кг + 70кгm+MmV ′ 15кг ⋅ 4 ,1м / сF∆t = mV′F=== 615 Н .0 ,1кг∆t389.

V = 5м/с; M = 85кг;m = 15кг;V′ –?Т.к. после отпускания рюкзака его скорость равна V, то импульс неменяется, а значит V′ = V = 5м/с.390. Пусть VА – скорость аэростата относительно земли, V – скоростьчеловека относительно аэростата. Т.к. общий центр масс покоится, тоаэростат опускается, а скорость человека относительно земли V – VA .По закону сохранения импульса:mV.m(V – VA) = MVAVA =m+M391. m2 = 70кг;m1 = 352 = 3,5 ⋅ 10–2кг;V1 = 320м/с;α = 60°;V2 –?m2V2 = m1V1cosα13,5 ⋅ 10− 2 ⋅m1 cosα2 ⋅ 320 м / с = 8 ⋅ 10− 2 м / с .V2 =V1 =70кгm23)392. m = 0,5кг;M = 60кг;По закону сохранения импульса:V0 = 20м/с;µ = 0,05;S –?73mm+MПо закону Ньютона:(M + m)a = –µ(m + Mg)a = –µgV0mmV + at = 0V0= µgt;t=⋅m+Mµg m + MmV0 = (m + M)VS = Vt +V = V0at 2mVmm2µg V02= V0⋅ 0 ⋅−⋅ 2 2⋅=2m + M µg m + M2 µ g ( m + M )22=22V02  m V  m V2  m  = = 0  − 0 2 µg  m + M µg  m + M µg  m + M 2202 м 20 ,5кг ≈ 2 ,8 ⋅ 10− 2 м2 0 ,5кг + 60кг2 ⋅ 0 ,05 ⋅ 9 ,8 м / с 393.

S = 0,75м;ℓ = 2м;M = 140м;m = 60кгПусть Vл – скорость лодки относительно воды, V4 – скорость человекаотносительно воды V4 – Vл.По закону сохранения импульсаmSVл = V4t=m(V4 – Vл) = MVлV4M +m=60кгmSm⋅=S= 2м= 0,6 м < 0,75м = l140кг + 60кгM + m V4M +mЗначит лодка не причалит.394. По закону сохранения импульсаVtV= 0V0sinα – g 1 = 0mV0 = (m + 5m)V622V0 sin αАналогичноt1 =gl1 = Vлt = V4t2 =2V0 sin α V0 sin α=g3gS1 = V0 cosαt1 =2V0 cosα sinαgS2 = V0 cosαt2 =2V02 cosα sinα18 g135S1 − S2S.= 1− 2 = 1−=S1S136 36395. По закону сохранения импульсаm2V = (m1 + m2)V1h=74gt 2;2V1 = Vt=2h;gm2m1 + m 2ℓ = V1t = Vm2m1 + m 22h.g396.По закону сохранения импульсаmm+MПо закону сохранения энергииmV0 = (m + M)V V = V0(m + M)V 2= (m + M)g(l − l cos α) = (m + M)gl( 1 − cos α) =2= 2(m + M)g l sin2α2( m + M )V 2 m + Mm2m2=⋅ V02=V0222( m + M )2 2( m + M )V02 =2( m + M )m2⋅ 2( m + M )gl sinV′ =397.

mV = 10кгV′;2α;2m+Mαsin2mglVV1 = ( gt )2 + ( V ′ )2 ;10gt 2;g2t2 = 2gH2398. М = 200кг; m = 5кг; ℓ1 = 300м;По закону сохранения импульсаml 1lt= 1 =MV2 = mV1V1 MV2H=t – время падения ядра и пушки, H =l 2 = V2t =V0 = 2V1 = 2 gH +V2.100ℓ2 –?gt 2.2500кгml1 =⋅ 300 м = 7 ,5 м200кгMgt 2, то высота в ответ не входит.2L –?399. α = 45°;t = 20c; H = 2км = 2 ⋅ 103м;В верхней точке есть только горизонтальная составляющая скорости,равная вертикальной в момент выстрела V0.VV0 – g∆t = 0;∆t = 0gт.к.H=H = V0∆t −g∆t 2 V02 g V02 V02=− ⋅ 2 =2g2 g2gV0 = 2 gH = 2 ⋅ 9,8 м / с 2 ⋅ 2 ⋅ 103 м = 198 м / сH = V1t +1 2gt2V1 =H gt 2000 м 10 м / с 2 ⋅ 20с−=−=0t220с275По закону сохранения импульса V2y = –V1 = 0V2x = 2V0 = 396м/сЗначит время полета второго тела t.; L = V2x t = 396м/с ⋅ 20с ≈ 7,9 км.400. α = 45°;Т = 15с; L –?В верхней точке есть только горизонтальная составляющая скорости,равная вертикальной составляющей скорости в момент выстрела V0.V0 – gT = 0;V0 = gT;H = V0T –gT 2gT 2=22gT 2gT 2=.V1 = 022По закону сохранения импульса L = 2V0T = 2gT2 = 2 ⋅ 9,8м/с2 ⋅ 152м2 ≈ 4,4 км.401.

V0 = 10м/с; m1 = 1кг;m2 = 1,5кг;V2 = 25м/с;V1 –?По закону сохранения импульса (m1 + m2)V0 = m1V1 + m2V2( m + m2 )V0 − m1V1 ( 1кг + 1,5кг )10 м / с − 1,5кг ⋅ 25 м / с== −12,5 м / с .V1 = 1m11кг402. m1 = 0,5кг; m2 = 0,5кг;m3 = 1кг;V0 = 100м/с;V1 –?По закону сохранения импульса (m1 + m2 + m3)V0 = m3V10,5кг + 0 ,5кг + 1кгm + m2 + m3V1 = V0 1= 100 м / с= 200 м / с .1кгm3403. Если человек поднимается по лестнице, то совершает работу.

Еслиподнимается на лифте, то работу совершают над ним, а значит человек несовершает работы.404. Мальчики совершают одинаковую работу, т.к. А = Fℓ. Мощность жеA.разную, т.к. N =t405. Первая пара Fℓ, вторая Fℓ cosα, т.к. cosα < 1 при α > 0,то Fℓ > Fℓ cosα.406. ρ = 2500кг/м3; h = 5м; V = 0,6м3; ρв = 1000кг/м3; А –?A = Fh = Vgh(ρ – ρв) = 4,41 ⋅ 104ДжF = mg – ρвgV = Vg(ρ – ρв);3407. m = 1,3т = 1,3 ⋅ 10 кг; ℓ = 75м; t = 10c; M = 0,05;A–?H = V1T +ℓ=at 2;2a=2lt2;ma = F – µmg; 2lF = m  2 + µg t 2 ⋅ 75 м 2lA = Fℓ =mℓ + µg  = 1300кг ⋅ 75м  2 2 + 0 ,05 ⋅ 9,8 м / с 2  ≈2t 10 м≈ 1,94 ⋅ 105 Дж.408.

F = 80H; α = 30°;ℓ = 100м;А –?A = Fℓ cosα = 80H ⋅ 100м ⋅ cos30° ≈ 6,88 ⋅ 103H.409. Не зависит, т.к. работа не зависит от скорости или ускорения.h = 25м;A –?410. m = 100кг;a = 2м/с2;ma = F – Fg;F = m(a + g)A = Fh = m(a + g)h = 100кг (2м/с2 + 9,8 м/с2)⋅ 25м = 2,05 ⋅ 104 Дж.411. m = 2кг;h = 10м; A = 240Дж;a –?76ma = F – mg;A = FhA240 Дж−g =− 9 ,8 м / с 2 = 2 ,2 м / с 2 .a=hm2кг ⋅ 10 м412.

t = 10c;m = 15кг;A –?На участке 0с – 5с.10 м / са== 2м/с2;на участке 5с – 10са = 0.5с2На 0с – 5сF = ma = 5кг ⋅ 2м/с = 30Н;На 5с – 10сF = ma = 15кг ⋅ 0 = 0.Перемещение равно площади под графиком функции V(t).10 м / с ⋅ 5сх== 25м.А = Fx = 30Н ⋅ 25м = 750Дж.2413.

Vx = 10 + 2t;α = 60°;t = 10c;A –?a = 2м/с2F = ma;at 22 м / с 2 ⋅ 10 2 с 2= 10 м / с ⋅ 10с += 200 м22A = Fℓ = m ⋅ 2м/с2 ⋅ 200м = 400m Дж.414. R = 20H;x = 10 + 2t + t2;t = 5c;A –?A = R (x(t) – x(0)) = 20H (10 + 2 ⋅ 5 ⋅ 52 – 10)м = 700Дж.415. R = 50H;x = 24 + 10t – t2; t1 = 5c;t2 = 10c;A1 –?A2 –?A1 = R(x(t1) – x(0)) = 50H (24 + 10 ⋅ 5 – 52 – 24)м = 1250 ДжA2 = R(x(t2) – x(0)) = 50H (24 + 10 ⋅ 10 – 102 – 24)м = 0.A2 = 0, т.к. тело сперва двигалось против силы и тормозилось ей, потомостановилось и стало разгоняться этой силой.VV;; t1 =416. 1) at1 =22al = V x ( 0 )t +l1 =at 122=a V2V2⋅=;22 4a8aV2)+ at2 = V;2l2 =t2 =A1 = ma ℓ1 = mV28V;2aVat 2 V 2 V 2 3V 2t2 +=+=224a 8a8aA2 = ma ℓ1 = m3V 2A8 =33) 2 =A3V2m84) Т.к. N = FV, то мощность увеличивается.417. h = 6м;H = 8м; m = 200г = 0,2кг; A↑ –?A↑ = mgH = 0,2кг ⋅ 9,8м/с2 ⋅ 8 ≈ 15,7 Дж3V 28mA↓ –?A –?77A↓ = mg (h – H) = 0,2кг ⋅ 9,8м/с2 ⋅ (6м – 8м) ≈ 3,9 ДжА = A↑ + A↓ = 15,7Дж – 3,9Дж = 11,8Дж.418.

М = 50кг; t = 10c; A –? gt 2   Mg 2 t 2   50кг ⋅ 9,82 м2 / с4 ⋅102с2  ≈24 ⋅ 105Дж. = − = −A = Mg  − 2   22  A3–?419. m = 10кг;h = 1м; ℓ = 10м; A1 –? A2–?Человек совершил нулевую работу, т.к. на первом участке он совершилработу А, на втором 0, на третьем –А, а А + 0 + (–А) = 0А1 = mgh = 10кг ⋅ 9,8м/с ⋅ 1кг = 98 Дж А2 = 0А3 = –А1 = –98Дж.420. По закону сохранения импульса MVg1 = mV2mV.(M+m)Vg2 = MVg1 + mV = 2mVVg2 =M +m421. При одном оборотеA = a 2 mg – amg = amg ( 2 – 1), где 2а – ребро куба.l1lmg ( 2 – 1)А=А=2а22 −11mgℓ ( 2 – 1);µ=.22–2х2 = 4см = 4 ⋅ 10 м;А–?При движении волоком A = µmgℓ; µmgℓ =422. х1 = 4мм = 4 ⋅ 10–3м;А1 =kx122;А1 = 0,02Дж;А2 =kx 22;22 4 ⋅ 10−2 м x  ⋅ 0 ,02 Дж = 2 Дж .А2 =  2  A1 =  4 ⋅ 10−3 м  x1 423.

F = 40H;k = 500H/м;A –?x1FFx1 =;x2 ==;22kkkx12 kx22 k  F 2 F 2  k 3F 2 3F 23 ⋅ 402 H 2−=− 2 = ⋅ 2 === 1,2Дж2222 k8k8 ⋅ 500 H / м4k  2 4k424. m = 2кг;x = 4см = 4⋅ 10–2м;x1 = 2см = 2 ⋅ 10–2м;А –?х2 = 12см = 0,12м;mg;mg = kx;k=xkmg 22кг ⋅ 9,8 м / с 2A = ( x22 − x12 ) =( x2 − x12 ) =( 0,122 м 2 − 0,022 м 2 ) = 3,43 Дж .22x2 ⋅ 0,04 м425.

m = 1кг;k = 10Н/м;h = 1м;A –?A=mg = kx;78kx2 =m2 g 2;k∆E k =kx 2 m 2 g 2=;22k∆Eт = mgh1кг ⋅ 9,8 м / с 2 mg≈ 14,6 Дж) = 1кг ⋅ 9,8 м / с 2 1м +2 ⋅ 10Н / м 2kA = ∆Ek + ∆Eт = mg( h +426. ℓ = 1м;m = 20кг;kx 2 =µmg = kx;Атр = Fтрℓ = µmgℓ; A =µ = 0,1; А –?k = 10Н/м;22µ m gk2A=;2kx+ Aтр2 µ 2mgµ 2m2 g 2+ µmgℓ = mg + µl  = 2kk 0 ,12 ⋅ 20кг ⋅ 9,8 м / с 2+ 0 ,1 ⋅ 1м  ≈ 38,8Дж.=20кг ⋅ 9,8м/с2 2 ⋅ 10 Н / м3427. m = 5Т = 5 ⋅ 10 кг;h = 15м; N = 10кВт = 104Вт;η = 80% = 0,8;t –?t=A = mgh = ηNt;mgh 5 ⋅ 103 кг ⋅ 9 ,8 м / с 2 ⋅ 15 м=≈ 92сηN0 ,8 ⋅ 104 Вт428. V = 30м/с;F = 100Н;µ = 0,2;N –?N = FтрV = µVF = 0,2 ⋅ 30м/с ⋅ 100Н = 600Вт.Fтр = µF;429.

Р = 72кВт = 7,2 ⋅ 104Вт; m = 5т = 5 ⋅ 103кг; tgα = 0,2 µ = 0,4;P = FтV;tgα = 0,2;V =V –?F т + N + F тр + mg = 0 .В проекциях на оси координатх: Fт = Fтр + mg sinαy: N = mg cosαFтр = µNFт = µ mg cosα + mg sinα= mg(µ cosα + sinα)PPV ==Fт mg ( µ cos α + sin α )α ≈ 11,3°;sinα ≈ 0,20;47 ,2 ⋅ 10 Вт5 ⋅ 103 кг ⋅ 9 ,8 м / с 2 ( 0 ,4 ⋅ 0 ,98 + 0 ,2 )cosα ≈ 0,98≈ 2 ,5 м / с .430. H = 60см = 0,6м;L = 1м; µ = 0,1;η –?Воспользуемся выражением для силы тяги, полученом в № 429.Fт = mg(µ cosα + sinα), гдеHLsin α =;cos α =222H +LH + L2mgFт =( µL + H )А = Fт H 2 + L2 = mg ( µL + H )H 2 + L2AH0 ,6 м6А0 = mgH;η= 0 === ≈ 0,86 .AµL + H 0,1 ⋅ 1м + 0 ,6 м 779431 α = 10°; µ = 0,1; η - ?Воспользуемся выражением для силы тяги, выведенной в № 429.FT = mg (µcos α + sin α); A = FTL= mg(µcos α + sin α)L; A0 = mg L sin αsin αАη= 0 =.µcos α + sinαАα = 10° ≈ 0,17 рад.; Т.к.

α мал, то sin α ≈ α, cos α ≈ 1.0,17αη≈=≈ 0,63 = 63%.µ + α 0 ,1 + 0,17α= 1.α432 N = 25 кВт = 2,5 ⋅ 104 Вт; V = 100 м3; ρ = 900 кг/м3; h = 6 м;t = 8 мин = 480 с; η - ?А = mgh = ρgvh = ηNtДля идеальной наклонной плоскости µ = 0, т.е. η =η=ρgvh 800кг / м3 ⋅ 9 ,8 м / с 2 ⋅ 100 м3 ⋅ 6 м== 0 ,39 = 39%.Nt2 ,5 ⋅ 104 Вт ⋅ 480сNN  N + N2433 N1 = F1υ1; N 2 = F2υ2 ; F = F1 + F2=  1 + 2  = 1;υ υ1 υ 2 υ υ ( N + Nυ ).υ= 1 2 1N1υ 2 + N 2υ1434 Эскалатор опускает человека на υt sin α , за время t. Значит, он долженmg(H + υtsinα ) mgHподняться на Н + υt sin α . N ==+ υt sin α .tt435 Тетива натягивается за счет химической энергии.1) Стрела приобретает кинетическую энергию за счет упругой энергиитетивы.2) При полете часть энергии стрелы переходит в тепловую и звуковую.3) При попадании в мишень оставшаяся энергия стрелы переходит втепло.436 За счет потенциальной энергии под действием силы тяжести.437 За счет потенциальной энергии силы тяжести.438 При подъеме возрастает потенциальная энергия велосипеда за счеткинетической энергии.

Характеристики

Список файлов книги