Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Работа и энергия




4.1.Вагонетку массой 200 кг поднимают по рельсам в гору, наклон кото­рой к горизонту составляет 30°. Какую работу (в кДж) совершила сила тяги на пути 50м, если известно, что вагонетка двигалась с ус­корением 0,2м/с2? Коэффициент трения 0,2, g = 10 м/с2.

.

4.2. Санки массой 18 кг равномерно передвигают по горизонтальному уча­стку дороги с помощью веревки, наклоненной под углом 30° к гори­зонту. Коэффициент трения 0,08. Найдите работу силы натяже­ния на пути 100м. g = 10 м/с2. .

4.3. Ящик массой 10 кг лежит на горизонтальной поверхности на неко­тором расстоянии от вертикальной стены, с которой он соединен пружиной жесткостью 200 Н/м. Коэффициент трения между ящи­ком и поверхностью 0,2. Ящик медленно отодвигают от стены на 20 см, прикладывая к нему горизонтальную силу. Какую работу при этом совершают? В начальном положении пружина не де­формирована g = 10 м/с2.

4.4. Нефть откачивают из скважины глубиной 500 м с помощью насоса, потребляющего мощность 10 кВт. Каков КПД (в процентах) насо­са, если за одну минуту его работы на поверхность земли подается 96 кг нефти? g = 10 м/с2.

4.5. Грузовой состав движется по ровному участку дороги со скоростью 60 км/ч, электровоз при этом развивает полезную мощность 100 кВт. С какой скоростью (в км/ч) надо подниматься по участку с уклоном 1 м на 200м пути, чтобы развиваемая мощность равнялась 120 кВт? Сила сопротивления равна 0,01 от силы тяжести состава.

4.6. Автомобиль массой 1 т трогается с места и, двигаясь равноуско­ренно, проходит путь 50 м за 5 с. Какую мощность (в кВт) развива­ет автомобиль в конце пятой секунды своего движения? Сопротив­лением движению автомобиля пренебречь

4.7. Какую среднюю полезную мощность (в кВт) развивает при разбеге самолет массой 1 т, если длина разбега 300 м, взлетная скорость 30 м/с, а сила сопротивления движению 300 Н?

4.8. Тело брошено с некоторой высоты горизонтально со скоростью 10м/с. Через сколько секунд кинетическая энергия тела возрастет вдвое? g = 10м/с2.

4.9. Чему равна полезная мощность брандспойта, если площадь его от­верстия 10 см2, а скорость водяной струи 10 м/с.

4.10. Однородный стержень длиной 8 см скользит по гладкой горизон­тальной поверхности параллельно своей длине и наезжает на гра­ницу, отделяющую гладкую поверхность от шероховатой, коэффи­циент трения о которую 0,2. Линия границы расположена перпендикулярно скорости стержня. Найдите начальную скорость (в см/с) стержня, если он остановился в тот момент, когда напо­ловину пересек границу, g = 10 м/с2.

4.11. На сколько изменится потенциальная энергия бруска массой 200 кг, если его перевести из горизонтального положения в вертикальное? Брусок имеет квадратное сечение со стороной 20 см и длину 1 м.g = 10м/с2.

4.12. Две пружины, жесткости которых 3 кН/м и 2 кН/м, соединили по­следовательно и растянули за концы на 10 см. Какую при этом со­вершили работу!

4.13. Тонкая пластинка массой 10 кг лежит на горизонтальном столе. В центре пластинки укреплена легкая пружинка жесткостью 100 Н/м. Какую работу надо совершить, чтобы на пружине поднять пластинку на высоту 1м от поверхности стола?g = 10м/с2.

4.14. Груз висит на пружине жесткостью 60 Н/м. Какую надо совершить работу (в мДж), чтобы растянуть пружину еще на 2 см?

4.15. Тело брошено под углом к горизонту с высоты 10м над поверх­ностью земли со скоростью 20 м/с. Чему будет равна его скорость на высоте 25 м? g = 10 м/с2.

4.16. Какую минимальную горизонтальную скорость надо сообщить шари­ку, чтобы он сделал полный оборот в вертикальной плоскости, если он висит на жестком невесомом стержне длиной 0,4м?g = 10м/с2.

4.17. К нижнему концу недеформированной пружины жесткостью 400 Н/м прикрепили груз массой 250 г и без толчка отпустили. Оп­ределите максимальную скорость (в см/с) груза,.

4.18. Груз массой 1,6 кг подвешен к потолку на упругом резиновом шнуре жесткостью 250 Н/м. Грузу резким толчком сообщают начальную скорость 1 м/с, направленную вертикально вверх. На какое макси­мальное расстояние (в мм) поднимется груз? g = 10м/с2.

4.19. Легкий стержень с грузом массой 0,2 кг на одном конце может сво­бодно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через дру­гой конец. Сначала груз удерживают в верхнем положении (стер­жень вертикален), а затем отпускают. Чему равно натяжениестержня в тот момент, когда он проходит горизонтальное поло­жение? g = 10м/с2

4.20. Маленький шарик массой 0,2 кг находится на конце нерастяжимой нити, другой конец которой закреплен. Нить приводят в горизон­тальное положение и отпускают без начальной скорости. Чему равна сила натяжения нити в тот момент, когда она составляет угол 60° с вертикалью? g = 10м/с2

4.21. На легкой нерастяжимой нити подвешен тяжелый шарик. На ка­кой угол (в градусах) надо отвести нить от положения равновесия, чтобы при последующих качаниях максимальная сила натяжения нити была бы в 4 раза больше минимальной!

4.22. Какую минимальную горизонтальную скорость надо сообщить шари­ку, чтобы он сделал полный оборот в вертикальной плоскости, если он висит на легкой нерастяжимой нити длиной 2 м? g = 10м/с2.

4.23. Небольшое тело соскальзывает без трения с вершины неподвижной полусферы радиусом 0,75 м. На какой высоте (в см) тело оторвет­ся от поверхности полусферы? Высота отсчитывается от ос­нования полусферы

4.24. Небольшая тележка описывает в вертикальной плоскости «мерт­вую петлю»радиусом 2 м, скатываясь с минимальной высоты, обес­печивающей прохождение всей петли. На какой высоте от нижней точки петли сила давления тележки на рельсы равна 3/2 силы тя­жести тележки? Трением пренебречь

4.25. Шар массой 2 кг, имеющий скорость 6 м/с, абсолютно упруго стал­кивается с неподвижным шаром массой 1 кг. Найдите скорость второго шара после удара, считая его центральным

4.26. Из двух соударяющихся абсолютно упругих шаров шар большей массы покоится. В результате прямого удара меньший шар потерял 3/4 своей кинетической энергии. Во сколько раз масса одного шара больше, чем другого!

4.27. Альфа-частица после абсолютно упругого столкновения с непод­вижным ядром гелия движется в направлении, образующем не­который угол с первоначальным направлением. Определите угол (в градусах) под которым разлетаются частицы после столкно­вения.

4.28. Шар массой 70 г покоится, а другой шар такого же размера, но массой 150 г налетает на него со скоростью 44 см/с так, что ско­рость его центра лежит на касательной к поверхности неподвиж­ного шара. Найдите скорость (в см/с) налетавшего шара после аб­солютно упругого удара. Поверхности шаров гладкие

4.29. Легкий шарик начинает свободно падать и, пролетев расстояние 1,25 м, сталкивается абсолютно упруго с тяжелой плитой, дви­жущейся вверх со скоростью 2,8 м/с. На какую высоту подпрыг­нет шарик после удара? g = 10м/с2.

4.30. Гладкий клин стоит на гладком столе. На какую высоту (в см) от поверхности стола поднимется маленький брусок, наезжающий на клин со скоростью 2 м/с? Масса клина 8 кг, масса бруска 2 кг. g = 10м/с2. Считать, что брусок заезжает на клин плавно, без удара

4.31. На гладкой горизонтальной плоскости лежат два бруска массами 100 г и 400 г, соединенные недеформированной пружиной. Первому бруску сообщают скорость 10м/с в направлении второго бруска. Найдите максимальную скорость второго бруска в процессе дальнейшего движения

4.32. Шарик массой 100 г свободно падает с высоты 2 м на стальную плиту и подпрыгивает до высоты 1 м. Определите энергию, потерянную в виде тепла при ударе. Сопротивлением воздуха пренебречь, g = 10м/с2.

4.33. С высоты 15 м над поверхностью земли вертикально вниз брошен мяч массой 500 г со скоростью 10м/с. Мяч упал на поверхность земли со скоростью 16 м/с. Определите абсолютную величину ра­боты, совершаемой силой сопротивления воздуха при движении мяча, g = 10м/с2.

4.34. По наклонной доске, образующей угол 30° с горизонтом, начинает скользить тело массой 2 кг. Сколько теплоты выделилось за счет трения на отрезке пути 1,8 м, если в конце этого отрезка скорость тела равна Зм/с? g = 10м/с2.

4.35. Брусок массой 5 кг втягивают за привязанную к нему веревку на высоту 1 м по доске, угол наклона которой к горизонту составля ет 45°. Веревка расположена параллельно доске. Коэффициент тре ния бруска о доску 0,3. Найдите энергию, которая идет на нагрева ние доски и бруска, g = 10м/с2.

4.36. С горки высотой 2 м и длиной основания 5 м съезжают санки, ко-торые останавливаются, пройдя горизонтально некоторый путь от основания горы. Чему равен этот путь, если коэффициент трения на всем пути 0,05?

4.37. Тело массой 3 кг, лежащее на горизонтальной плоскости, соедине­но с вертикальной стеной недеформированной пружиной. Ось пру­жины горизонтальна, ее жесткость 54 Н/м, коэффициент трения между телом и плоскостью 0,3. Какую минимальную скорость надо сообщить телу вдоль оси пружины, чтобы оно вернулось в начальную точку? g = 10м/с2.

4.38. Два одинаковых тела массами По 5 кг соединены недеформированной пружиной жесткостью 15 Н/м и лежат на горизонтальном полу. Какую минимальную скорость, направленную вдоль оси пружины, надо сообщить одному из тел, чтобы оно сдвинуло другое тело? Коэффициент трения для каждого тела 0,1. g = 10м/с2

4.39. На гладком полу лежит брусок массой 100 г, соединенный с верти­кальной стеной недеформированной пружиной. Ось пружины гори­зонтальна, ее жесткость 250 Н/м. На брусок начинает действо­вать постоянная сила 4 Н, направленная вдоль оси пружины. Найдите максимальную скорость (в см/с) бруска.

4.40. На полу лежит брусок массой 250 г, соединенный с вертикальной стеной недеформированной пружиной. Ось пружины горизонталь­на, ее жесткость 100 Н/м, коэффициент трения 0,4. На брусок начинает действовать постоянная сила 3 Н, направленная вдоль оси пружины. Найдите максимальную деформацию (в см) пружи­ны g = 10м/с2

4.41. На горизонтальной плоскости лежат два бруска массами 1 кг и 4 кг, соединенные недеформированной пружиной. Какую на­именьшую постоянную силу, направленную вдоль оси пружины, нужно приложить к первому бруску, чтобы сдвинулся и второй? Коэффициент трения брусков о плоскость 0,2. g = 10м/с2.

4.42. На пружине жесткостью 100 Н/м к потолку подвешен груз. На груз начинает действовать постоянная сила 6 Н, направленная вертикально вниз. Найдите максимальное перемещение (в см) груза.

4.43. Шары массами 1 кг и 2 кг движутся навстречу друг другу со ско­ростями 1 м/с и 2 м/с соответственно. Найдите, сколько тепло ты выделится при неупругом ударе этих шаров

4.44. Пуля массой 20 г, летящая со скоростью 100 м/с, застревает в де­ревянном шаре, летящем ей навстречу со скоростью 10 м/с. Счи­тая, что масса шара гораздо больше массы пули, найдите количе ' ство теплоты, выделившееся при ударе

4.45. В шар массой 700 г, висящий на легком стержне, попадает пуля массой 10 г, летящая горизонтально. Пуля застревает в шаре, после чего он поднимается на высоту 20 см от своего начального положения. Найдите скорость пули, g = 10м/с2.

4.46. Диск массой 3 кг висит на упругом шнуре жесткостью 200 Н/м, прикрепленном к центру диска. Вдоль шнура с высоты 80 см на диск плашмя падает шайба (с отверстием в центре) массой 1 кг. На какое расстояние (в см) опустится диск после падения шайбы? Удар шайбы о диск абсолютно неупругий, g = 10м/с2.

4.47. В брусок массой 10 г, лежащий на гладком столе, попадает пуля мас­сой 2 г, летящая со скоростью 60м/с. На сколько миллиметров углу­бится пуля в брусок, если сила сопротивления движению пули в бру­ске равна 250Н?

4.48. На гладкой горизонтальной плоскости лежит доска длиной 1 м, на одном конце которой закреплен вертикальный упор. Какую минималь­ную скорость надо сообщить маленькому бруску, лежащему на дру­гом конце доски, чтобы после абсолютно упругого удара об упор бру­сок вернулся назад и упал с доски? Масса доски в 8 раз больше, чем масса бруска, коэффициент трения между ними 0,2. g = 10м/с2

4.49. Из орудия массой 990 кг вылетает горизонтально снаряд массой 10 кг. Какая часть (в процентах) энергии, выделяющейся при взры­ве пороховых газов, расходуется на откат орудия?

4.50. Человек массой 60 кг стоит па льду рядом с санями массой 40 кг. Человек толкает сани, сообщая им скорость 3 м/с, а сам откаты­вается в противоположную сторону. Какую работу совершает при этом человек!

4.51. Движущийся снаряд разорвался на два осколка, угол между скоро­стями которых составил 60°. Один осколок имеет массу 20 кг и скорость 100м/с, другой—массу 80кг и скорость 25м/с. Чему равна энергия (в кДж), выделенная при разрыве снаряда!







Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 1727. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2019 год . (0.004 сек.) русская версия | украинская версия