Физика-10-11-Задачник-Степанова-2000-ГДЗ (991539), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Ее вообще может не хватить на подъем.Велосипедист увеличивает скорость, чтобы по возможности более быстропроехать подъем.439 Накопленная им энергия постепенно переходит в тепло из-за трения.440 Колесо остановится из-за трения. Для более быстрой остановки колесанужно увеличить трение. Это можно сделать, прислонив предмет к колесуили сильнее сжав подшипники.80N, то скорость υ различна.υ442 АГ = mg H; AГ = µmg H.; Работы равны, если µ = 1.441 Т.к. F =443m1υ12 m2υ 2 2; υ2 ==22m1υ1 ,m2По закону сохранения импульса m1υ1 − m2υ 2 = ( m1 + m2 )υυ=( m1 − m1m2 )υ1m1 + m2=( m1 − m2 ) m1m1 + m2Направление совпадает со знаком разностиm1 − m2 .444 Ракета набирает скорости, достаточные для сгорания, при полетевверх в очень разреженной атмосфере. При падении же ракета набираеттакие скорости в плотных слоях атмосферы, где и сгорает.445 Цилиндр соскальзывает с наклонной плоскостиmυ12; υ1 = 2 gH .22) Цилиндр скатывается с наклонной плоскости.Определим энергию вращения.
dm = ρh ⋅ 2π rdr = 2πρhdr;rw = υ 2 / R = υ (r)/r; υ ( r ) = υ 2 ;RmgH =REв = ∫ υ2dm =О2ππρh02R2R∫r03dr =2ππρh02 r 4rR2По закону сохранения энергии MgH =R0= 2π 2 hρυ22 mυ22.=44mõ223mõ22+ Eв =24õ2 = 2gH.3õ222==≈ 0,8.3õ13⋅ 2446 m = 2 кг; õ 0 = 20 м/с; Ек - ? Еп - ? Н - ? õ - ?3)1)2)mõ02 2кг ⋅ 20 2 м 2 / с 2== 400 Дж .22Еп = Ек = 400 Дж.Ек =3)υ 2 20 2 м 2 / с 2mõ02≈ 20 м.= mgH.
; Н = 0 =22g 2 ⋅ 9 ,8 м / с 24)mõ02H mυ2 mυ02 mυ2= mg +=+222425)υ2 =υυ 0220 м / с; υ= 0 ≈≈ 14 м / с.21,41281447 υ0 = 10 м / с ; Н − ?mõ02= mgH.2mõ02 mυ 2. + mgH = 2mgH;=22По закону сохранения энергииH=υ02 102 м 2 / с 2== 2 ,6 м4g 4 ⋅ 9,8 м / с 2448 Н0 = 20 м; Н1 = 2 м; Н2 = 15 м; õ 1-? õ 2 - ?1)По закону сохранения энергии mgH0 =mυ12+ mgH1 ;2υ1 = 2 g ( H 0 − H1 ) = 2 ⋅ 9,8 м / с 2 ( 20 м − 2 м ) ≈ 18,8 м / с.2) Аналогично находим õ 2.õ2 = 2 g ( H 0 − H 2 ) = 2 ⋅ 9 ,8 м / с 2 ( 20 м − 15 м ) ≈ 9 ,9 м / с.449 õ 0 = 60 м/с; m = 200 г; Н1 - ? Н2 - ?ПоН1 =законусохраненияmυ12+ mgH 1 = const ;2энергииυ02602 м 2 / с=≈ 184 м.
Т.к. Н1 от m не зависит, то Н2 = Н1 = 184 м.2g 2 ⋅ 9 ,8 м / с 2450 h1 = 30 см = 0,3 м; х1 = 1 см = 10-2 м; х2 = 3 см = 3 ⋅ 10-2 м; õ 1-? h2 - ?mgh1kx122mgh1; k=2x12=mυ12= mgh1 ; υ1 = 2 gh1 = 2 ⋅ 9,8 м / с ⋅ 0 ,3 м ≈ 2,4 м / с;2mgh2 =kx 222mgh1 x 22; k=;⋅22x12h 2 = h1x 22x12= 0 ,3 м ⋅32 см 212 см 2451 h = 2 м; Н = 4 м; õ 0 - ?По закону сохранения энергии: mgh +mυ02= mgH.2õ0 = 2g(H - h) = 2 ⋅ 9 ,8 м / с 2 ( 4 м − 2 м ) ≈ 6,3 м / с.452 υ0 = 20 м/с; α= 300; h = 1 м; õ - ?mυ02 mυ2=+ mgh;2282= 2 ,7 м.υ = υ02 − gh = 202 м / с 2 ⋅ 9 ,8 м / с 2 ⋅ 1м ≈ 19,8 м / с.453 õ 0 = 600 м/с; m = 10 г = 10-2 кг; Е = 450 Дж; α- ?mυ 2= E; υ =2cos α =1υ02E; υ = υ 0 cos α .m2E1=m600 м / с2 ⋅ 450 Дж10− 2 кг0 ,5.α = arccos 0,5 = 60 0.454 Тело оторвется, когда реакция опоры N станет равна нулю.mυ 2= mg cos α − N ;Rcos α =y−R;Rmυ02y−R= mgRRПо закону сохранения энергии:2mgR =5 mgR = 3mgyу=mυ02mg ( y − R )mgR3+ mgy =+ mgy = mgy −22225R.3455 m = 25 кг; l = 2,5 м; Т = 550 Н; h - ?mυ 2= T − mg cos α .lсos α максимален приα = 0.mυ 2lmυ 2= T − mg;= ( T − mg );l22По закону сохранения энергииmgh =h=mυ 2 l= ( T − mg ) ;22l( T − mg ) 2,5 м( 550 Н − 25кг ⋅ 9,8м,82 )=≈ 1,56 м.2mg2 ⋅ 25к5 ⋅ 9,8 м/с 2456 k = 800 H/м; х = 5 см = 5⋅10-2 м; m = 20 г = 2⋅10-2 кг; υ - ?По закону сохранения энергии:kx 2 mυ 2k800 К / м;υ=2== 5 ⋅ 10− 2 м= 10 м / с.22m2 ⋅ 10− 2 кг83457 m = 160 г = 0,16 кг; υ = 20 м/с; х = 6,4 см = 6,4 ⋅10-2 м; F - ?По закону сохранения энергии:mυ 2 kx 2; F = kx;=22mυ 2 0 ,16кг ⋅ 20 2 м 2 / с 2== 1000 Н .х6 ,4 ⋅10 − 2 м458 а) Тело на нити.
В верхней точке окружности.F=mυ2mυ2− минимально, когда Т = 0 ,= T + mg .llmυ2mυ2 mgl= mg ;=l22mυ02 mυ 25=+ 2mgl = mgl ; υ0 = 5 gl .222б) Тело на стержне. По закону сохранения энергии:По закону сохранения энергии:mυ02= 2mgl ; υ0 = 2 gl .2459 R = 10 м; h - ?Как показано в № 458 пунктa) υ0 = 5 gl в доказательстве для нашего случая необходимо заменить l наR и Т на N.mυ0255= mgh , R = h; h = : 10 м = 25 м.222460 m1 = 1 кг; m2 = 2 кг; υ1 = 1 м/с; υ2 = 2 м/с; ∆Е - ?По закону сохранения энергии:m1υ12 m2υ 22 1кг ⋅ 12 м 2 / с 2 2кг ⋅ 22 м 2 / с 2+=+= 4 ,5 Дж .2222По закону сохранения импульса: m1 υ1 - m2 υ2 = (m1 + m2) υ ;Е1 =υ==m1υ1 - m 2 υ2m + m 2 (m1υ1 − m 2 υ 2 ) 2 (m1υ1 − m 2 υ 2 ) 2⋅==; E2 = 1m1 + m 222(m1 + m 2 )(m1 + m 2 ) 2( 1кг ⋅ 1м / с − 2кг ⋅ 2 м / с )2= 1,5 Дж .( 1кг + 2кг )∆E = E2 – E1 = 1,5 Дж – 4,5 Дж = - 3 Дж.461 m = 15 м = 1,5⋅104 кг; а = 1,4 м/с2; S = 10 м; µ = 0,02;АТ - ? АС - ? ЕК - ?FC = - µ mg; AC = FCS = - µ mgS = -0,02 ⋅1,5 ⋅ 104 кг ⋅ 9,8 м/с2 ⋅ 10 м == -2,94 ⋅ 104 Дж.ma = FT + FC; FT = ma – FC = m(a + µg);AT = FTS = m(a + µg)S = 1,5 ⋅ 104 кг ⋅(1,4 м/с2 + 0,02 ⋅ 9,8 м/с2) ⋅ 10 м ≈ ≈2,39⋅105 Дж.84ЕК = АТ + АС = 2,39⋅105 Дж – 0,294 ⋅105 Дж ≈ 2,1 ⋅ 105 Дж.462 m = 2 т = 2⋅103 кг; l = 50 м; µ = 0,4; А - ? ∆Е - ?F = - µ mg;A = Fl = -µ mg ⋅ l = -0,4 ⋅ 2 ⋅ 103 кг ⋅ 9,8 м/с2 ⋅ 50м = -3,92⋅105 Дж.∆Е = А = -3,92⋅105 Дж.463 υ 0 = 20 м/с; µ = 0,005; S - ?F = -µ mg; A = FS = -µ mgS;υ2202 м 2 / с 2mυ02≈ 4,1 км.= −µ mg S; S = 0 =2µµ 2 ⋅ 0,005 ⋅ 9,8 м / с 22464 По закону изменения механической энергии:mgh = ATP;C другой стороны:mgh + ATP= A; A = 2mgh.0−465 По закону сохранения энергии: m1gH =m1υ12; υ1 = 2gH.2Аналогично: õ2 = 2gH.По закону сохранения импульса: m1 õ1 - m2 õ 2 = (m1 + m2) õ ;2gH (m1 − m 2 ) = (m1 + m 2 )υ ;υ = 2gHm1 − m 2;m1 + m 2(m1 + m 2 ) õ2= (m1 + m 2 )gh ;22 m − m2 υ2m − m2 2 1 H.) ⋅= 2 gH ( 1= 1h=2gm1 + m22 g m1 + m2 466 l1 = 5 м; υ 1= 2 м/с; υ 2 = 4 м/с; l2 - ?По закону изменения механической энергии:0−mυ12= −µmg l120−mõ22= −ìmg l22l2 = l1467υ 22= 5м ⋅42 м 2 /с 2=20 м.υ1222 м 2 /с 2υ 1 = 1000 м/с; υ 2 = 500 м/с; m = 10г = 10-2 кг; А - ?По закону изменения механической энергииmõ 22 mõ12−=A;22m 210−2 кг( υ 2 − υ12 ) =( 5002 м 2 / с 2 − 10002 м 2 / с 2 ) = 3,75 ⋅ 103 Дж .22468 υ 0 = 14 м/с; Н = 240 м; h = 0,2 м; m = 1 кг; F - ?А=По закону изменения механической энергии: 0 − ( тgH +mυ02) = Fh285mυ 021)=F = − ( mgH +h211кг ⋅ 142 м 2 / с 2( 1кг ⋅ 9 ,8 м / с 2 ⋅ 240 м +) ≈ −1,2 ⋅ 104 Н .0 ,2 м2469 l = 1 см = 10-2 м; υ 0 = 10 м/с; m = 500 кг; F - ?По закону сохранения энергии:=−mυ02mυ02 500кг ⋅ 102 м 2 / с 2== 2 ,5 ⋅ 106 Н .= Fl ; F = −2l22 ⋅ 10− 2 м470 m = 100 кг; М = 400 кг; Н = 5 м; h = 5 cм = 5 ⋅10-2 м; F - ?0−Mυ 02; υ0 = 2 gH .2По закону сохранения импульса: Mυ 0 = ( M + m )υ ;По закону сохранения энергии: MgH =υ = υ0( M + m )υ 2MM= 2 gH; 0−= Fh.2M +mM +mHM25M4002 кг 2g=−⋅ 9,8 м / с 2≈ −3,1 ⋅ 105 Н .2−h M +m400кг + 100кг5 ⋅ 10 м471 Из уравнения Бернулли следует, что давление при ветре падает.
Есливнутри дома давление не меняется, то окна могут быть выдавлены.472 При урагане давление понижается (как следует из уравненияБернулли); и, если в доме давление не понизилось, то крышу может унести.473 Шарики сблизятся, т.к. согласно уравнению Бернулли давлениеупадет.474 Пусть скорости реки υ 0, давление р0, скорость течения воды междулодками υ давление р. По уравнению Бернулли.F= −υ 02υ2=p+ρ. Т.к. υ > υ 0, то р > p0. Значит, лодки сблизятся.22475 Если перейти в систему отсчета, связанную с кораблями, то решениеполностью аналогично № 474.476 Из-за трения о дно на поверхности скорость воды больше, чем у дна,посередине реки больше, чем у берегов.477 Вблизи цилиндра, с его восточного края скорость потока воздуха - υ в+ υ ц, с западного края υ в - υ ц; значит давление с западного края больше,чем у восточного.478 Из уравнения Бернулли следует, что при ветре изменяется давление,что приводит к неверным указаниям высоты.479При падении цилиндра вращается и движетсяпоступательно.
Значит, в точке А скоростьнабегающего потока воздуха υ + υ ц, в точке Вр0 + ρ86υ - υ ц. По уравнению Бернулли давление в точке В больше давления в А.480На вершине гребня (точка А) по уравнениюБернулли давление меньше, чем в точке В, т.к.около точки В скорость ветра приблизительноравна нулю. Значит гребни и впадины будутрасти.481 Чернила будут подниматься, т.к.
согласноуравнению Бернулли давление упадет.482 S = 4 мм2 = 4 ⋅ 10-6 м2; h = 80 см = 0,8 м; Т = 24 ч = 86400 с; М - ?Рассмотрим малую массу воды ∆ см.∆mgh =∆mυ 2; υ = 2 gh ; V = υtS ;2М = ρV = ρυtS = 2 gh ρtS = 103 кг / м ⋅ 86400с ⋅ 4 ⋅ 10−6 м 2 ×× 2 − 9 ,8 м / с 2 ⋅ 0 ,8 м ≈ 136,9кг .483 Скорость над точкой С меньше, значит давление больше, значитуровень воды может упасть.
Над точкой В скорость больше, давлениеменьше, а значит уровень может и вырасти.484Т.к. скорость потока в точке В υ - υ м, в точкеА υ + υ м, то давление в точке В больше, чем в Аи мяч может попасть в ворота. Мяч надозакрутить против часовой стрелки.485 а) Математический маятник. Возвращающей силой будет силатяготения.б) Пружинный маятник. Возвращающей силой будет сила упругости.в) Шарик плавает в жидкости. Возвращающей силой будет силаАрхимеда (в данном случае мы пренебрегаем силой вязкого трения).г) Кубик на двух пружинках. На рисунке видно, что кубик соприкасается споверхностью, значит имеет место трение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
