Раздел 1. Основы векторной алгебры. — КиберПедия 

Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Раздел 1. Основы векторной алгебры.

2017-09-27 405
Раздел 1. Основы векторной алгебры. 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Механика

 

Издание первое

 

 

Москва

Центр образования N 109

Предисловие

 

Данный сборник задач по физике рекомендуется учащимся 9 классов, обучающихся по базовой программе в рамках линейного курса. Сборник содержит в себе задачи по всем основным темам 9 класса, кроме темы «Волны». В задачник включены задачи на основы векторной алгебры, обычно в явном виде отсутствующие в типовых задачниках. Кроме того, предлагаются задачи по теме «Статика», не входящую в настоящее время в базовую программу 9 класса, но знание которой требуется для успешной сдачи вступительных экзаменов в ведущие технические вузы России.

Задачи сгруппированы по разделам, которые имеют номера. В каждом разделе своя нумерация задач. В конце задачника имеются справочные данные, требующиеся для решения задач.

Задачи каждого раздела расположены в порядке возрастания степени сложности. Самые простые – на запоминание основных формул. Повышение уровня сложности задач сделано постепенным для лучшего освоения навыков решения.

Задачи повышенной сложности отмечены символом «*». Задачи, отмеченные литерой «д» или «(д)», предназначены для домашних заданий. Они, как правило, аналогичны предыдущим задачам, т.е. необходимы для закрепления новых тематических моментов, рассмотренных на уроке.

Если содержание условия задачи или описание какой-либо системы трудно понять без рисунка, то таковой приводится рядом с текстом задачи. В следующих задачах, аналогичных данной, ссылка «см. рис.» и сам рисунок могут отсутствовать.

Автор выражает искреннюю признательность директору Центра образования N 109 г. Москвы Евгению Александровичу Ямбургу за обеспечение кабинета физики компьютерной техникой, без которой издание книги было бы затруднительным. Автор благодарит сотрудников Технического отдела НПО «Инверсия» и лично А. В. Маркова за огромную помощь в издании книги.

 

 

Раздел 6.

Графические задачи на равноускоренное движение

 

Задание: по приведенным ниже рисункам (схемам) постройте графики зависимости от времени:

а) модуля ускорения;

б) проекции вектора ускорения на координатную ось, вдоль которой тело движется;

в) модуля скорости;

г) пройденного пути;

д) координаты тела.

Составьте уравнения скорости, пройденного пути и координаты тела, расставив знаки «+» и «-» перед соответствующими слагаемыми в соответствии с имеющимися параметрами движения. Считайте, что сплошными линиями показано положение тела в начальный момент времени, а пунктирными – в более поздний.

1. 2.

 

3д. 4.

 

       
 
   
 


5. 6д. 7.

 
 

 


 

 

       
 
   
 


8д. 9д.

 

Задание: опишите качественно характеристики движения тел по графикам координаты согласно схеме: x0 … 0; v0x … 0; ax … 0.

 

10. 11. 12д.

 

Задание: сравните модули ускорений и проекции ускорений тел на координатную ось

13. 1,2 и 3, а также 4,5 и 6.

14. 1 и 2; 3 и 4; 5 и 6; 7 и 8.

15д. 1 и 2; 1 и 3; 4 и 5;

2 и 5; 1 и 4.

 

 

Задание. Постройте качественно графики зависимости координаты тел от времени для следующих условий:

16. а) х o > 0; v > 0; ax < 0. б) x o < 0; v> 0; ax < 0. в) x o > 0; v< 0; ax > 0. г) x o > 0; v < 0; ax < 0. 17д. а) х o > 0; v > 0; ax > 0. б) x o < 0; v< 0; ax < 0. в) x o < 0; v> 0; ax > 0. г) x o < 0; v < 0; ax > 0.

Задание. По приведенным ниже уравнениям скорости, пройденного пути и координаты тела при равноускоренном движении определите указанные параметры движения. Перед определением параметров рекомендуется записать уравнение скорости, пройденного пути или координаты в общем виде.

 

18. 1) v = 5 + 2 t 2) v = 0,8 – 6 t 3) v = 2/3 – 4,25 t 4) v = 2 t + 5 5) v = 0,25 t 6) v = 10 + t _______________ vo=?; a =?     19. 1) S = 2 t + 6 t2 2) S = 4 t – 2 t2 3) S = 0,5 t – 8 t2 4) S = 2 t2 + 6 t 5) S = 0,2 t2 6) S = 0,33 t2 + 8 t _________________ vo=?; a =?   20. 1) x = 5 + 2 t – 3 t2 2) x = 2 t + 8 t2 3) x = 0,4 t 4) x = 3 t – 5 + 0,6 t2 5) x = 2 t2 – 6 6) x = t2 – 2 t – 0,25 7) x = 7 t2 – 2 + 0,5 t 8) x = t + t2 __________________ xo =?; vox =?; ax =?

Раздел 7.

Раздел 13. Движение тела,

Раздел 14. Движение тела,

Раздел 15. Закон Гука.

 

1. Стержень длиной 2 м растянули до 2,01 м. При этом возникла сила упругости 20 кН. Найдите коэффициент жесткости стержня.

2. (д) Пружина в ненапряженном состоянии имеет длину 30 см. Коэффициент жесткости пружины составляет 100 Н/м. Какой стала длина пружины при сжатии, если возникшая при этом сила упругости равна 20 Н?

3. К потолку подвешена пружина жесткостью 250 Н/м. Если к нижнему конку пружины прикрепить груз, то пружина растянется. Каким будет удлинение пружины при массе подвешенного груза 1 кг?

4. (д) Гиря массой 2 кг подвешена к потолку на проволоке, коэффициент жесткости которой равен 50 кН/м. Длина проволоки составляет 1,5 м. Какова длина проволоки в недеформированном состоянии?

5. Груз массой 850 г, подвешенный на пружине, поднимают вместе с пружиной вверх с ускорением 2 м/с2. Пружина от этого удлиняется на 8 см. Найдите коэффициент жесткости пружины.

6. (д) Сувенирного чёртика массой 100 г, подвешенного на пружинке жесткостью 80 Н/м, опускают вместе с пружинкой вниз с ускорением 5 м/с2. Какова длина пружинки при этом, если ее длина в недеформированном состоянии 10 см?

7. Груз массой 5 кг, подвешенный на пружине, опускают вниз, вместе с пружиной, с некоторым ускорением. Удлинение пружины при этом составляет 1 см относительно недеформированного состояния. Скорость груза увеличилась от 1 м/с до 5 м/с за 2 с. Найдите коэффициент жесткости пружины.

8. (д) Груз массой 5 кг, подвешенный неподвижно на пружине, начали поднимать вверх с некоторым ускорением. Удлинение пружины при этом составляет 0,5 см относительно недеформированного состояния. Груз переместился на 1,5 м за 0,8 с. Найдите коэффициент жесткости пружины.

9. Какой путь проходит лифт массой 400 кг за первую секунду своего движения вверх под действием троса жесткостью 0,3 МН/м, который от нагрузки удлиняется на 17 мм?

10. (д) Скоростной лифт массой 300 кг начинает двигаться вверх под действием троса жесткостью 0,3 МН/м. Каково ускорение лифта, если удлинение троса от нагрузки составляет 15 мм? Какой путь проходит лифт за вторую секунду разгона?

11. Автомобиль буксируют на тросе. Вследствие растяжения троса на 2 см возникла сила упругости. До какой скорости разгонится за 1 с стоявший автомобиль массой 800 кг, если коэффициент жесткости троса составляет 0,2 МН/м? Трением можно пренебречь.

12. (д) Буксирный трос обладает жесткостью 0,2 МН/м. При буксировке автомобиля массой 1 т трос удлиняется на 5 мм. Какой путь пройдет стоявший автомобиль за 10 с буксировки? Трением можно пренебречь.

13. Автомобиль массой 1 т буксируют с помощью троса жесткостью 0,2 МН/м, удлинившегося на 7 мм. Сила сопротивления движению автомобиля равна 400 Н. Какую скорость наберет стоявший автомобиль за 8 с буксировки?

14. (д) Собака тянет за веревку длиной 2,52 м санки с малышом общей массой 20 кг. Длина веревки в нерастянутом состоянии 2,5 м, а ее жесткость – 10 кН/м. Сила сопротивления движению санок составляет 15 Н. Какой путь пройдут санки при увеличении их скорости от 1 м/с до 2 м/с?

15. Автомобиль буксируют с постоянной скоростью на тросе жесткостью 0,25 МН/м, который удлиняется при этом на 1 см. Какова сила сопротивления движению автомобиля?

16. (д) Лифт опускается с постоянной скоростью на тросе жесткостью 0,5 МН/м. Удлинение троса при этом составляет 1,5 см. Какова масса лифта?

17. По абсолютно гладкой горизонтальной плоскости совершает круговое движение на пружине шарик массой 100 г. Период обращения шарика 1,5 с. Радиус траектории движения шарика равен 50 см, а коэффициент жесткости пружины – 200 Н/м. Найдите удлинения пружины.

18. (д) Собака массой 20 кг бегает на поводке вокруг хозяина, стоящего на месте. За 10 с собака пробегает 4 круга. Длина поводка в нерастянутом состоянии 5 м. При движении собаки поводок удлиняется на 1 см. Каков коэффициент жесткости поводка?

19. Собака массой 30 кг бегает на поводке вокруг хозяина, стоящего на месте. Коэффициент жесткости поводка 100 кН/м. Длина поводка в нерастянутом состоянии 5 м. При движении собаки поводок удлиняется на 1 см. Какова скорость собаки?

20. (д) Модель самолета летает по окружности вокруг своего создателя, стоящего на месте. Создатель удерживает самолет на требуемой траектории с помощью шнура жесткостью 5 кН/м. Масса самолета 2 кг. Длина шнура в нерастянутом состоянии 10 м. Самолет движется с угловой скоростью (2/3)p рад/с. Каково удлинение шнура при движении самолета?

 

Раздел 17.

Вес тела, сила реакции опоры и невесомость.

 

1. Человек массой 80 кг находится в лифте, движущемся с ускорением 2,5 м/с2, направленным вверх. Каков вес человека в лифте?

2. (д) Человек находится в лифте, движущемся с ускорением 2 м/с2, направленным вверх. Какова масса человека, если его вес составляет 1080 Н?

3. Балку массой 500 кг опускают на тросе с ускорением 1 м/с2, направленным вниз. Каков при этом вес балки? Какова сила натяжения троса?

4. (д) Циркового акробата поднимают вверх на канате с ускорением 1,2 м/с2, направленным также вверх. Какова масса акробата, если сила натяжения каната равна 1050 Н? Каков вес акробата?

5. Если лифт движется с ускорением, равным 1,5 м/с2, направленным вверх, то вес человека, находящегося в лифте, равен 1000 Н. Каким будет вес человека, если лифт будет двигаться с таким же ускорением, но направленным вниз? Какова масса человека? Каков вес этого человека в неподвижном лифте?

6. (д) Если лифт движется с ускорением, направленным вверх, то вес человека в лифте составляет 1000 Н. Если же лифт движется с таким же, по модулю, ускорением, но направленным вниз, то вес человека составляет 600 Н. Каково ускорение лифта и какова масса человека?

7. Человек массой 60 кг поднимается в лифте, движущемся равноускоренно вверх. Покоившийся лифт за 2 с набрал скорость 2,5 м/с. Каков вес человека при этом?

8. (д) Человек массой 70 кг поднимается в лифте, движущемся равноускоренно вверх. Покоившийся лифт за 2 с прошел расстояние 4 м. Каков вес человека при этом?

9. Радиус скругления выпуклого моста равен 200 м. По мосту движется автомобиль массой 1 т со скоростью 72 км/час. Каков вес автомобиля в верхней точке моста?

10. (д) Радиус скругления выпуклого моста равен 150 м. По мосту движется автомобиль массой 1 т. Его вес в верхней точке моста составляет 9500 Н. Какова скорость автомобиля?

11. Радиус скругления выпуклого моста равен 250 м. По мосту движется автомобиль со скоростью 63 км/час. Его вес в верхней точке моста составляет 20000 Н. Какова масса автомобиля?

12. (д) По выпуклому мосту движется автомобиль массой 1 т со скоростью 90 км/час. Вес автомобиля в верхней точке моста составляет 9750 Н. Каков радиус кривизны выпуклой поверхности моста?

13. Трактор массой 3 т въезжает на горизонтальный деревянный мост, который прогибается под действием тяжести трактора. Скорость трактора равна 36 км/час. Вес трактора в самой нижней точки прогиба моста составляет 30500 Н. Каков радиус скругления поверхности моста?

14. (д) Трактор массой 3 т въезжает на горизонтальный деревянный мост, который прогибается под действием тяжести трактора. Скорость трактора равна 54 км/час. Радиус скругления поверхности моста равен 120 м. Каков вес трактора?

15. Деревянный горизонтальный мост может выдержать нагрузку 75000 Н. Масса танка, который должен проехать по мосту, 7200 кг. С какой скоростью может двигаться танк по мосту, если при этом мост прогибается так, что радиус скругления моста составляет 150 м?

16. (д) Длина деревянного моста 50 м. Грузовик, движущийся с постоянной по модулю скоростью, проезжает мост за 5 с. При этом максимальный прогиб моста таков, что радиус скругления его поверхности равен 220 м. Вес грузовика в середине моста составляет 50 кН. Какова масса грузовика?

17. Автомобиль движется по выпуклому мосту, радиус кривизны которого 150 м. При какой скорости движения автомобиля водитель почувствует невесомость? Что еще он почувствует (если, конечно, водитель - нормальный человек)?

18. (д) Автомобиль движется по выпуклому мосту. Водитель машины почувствовал, что в самой верхней точке моста при скорости 144 км/час машина теряет управление? Почему это происходит? Каков радиус кривизны поверхности моста?

19. Космический корабль стартует вверх с ускорением 50 м/с2. Какую перегрузку испытывают космонавты в корабле?

20. (д) Космонавт может выдержать десятикратную кратковременную перегрузку. Каким в это время должно быть направленное вверх ускорение космического корабля?

 

Раздел 19. Сила трения.

 

1. Книга массой 400 г лежит на столе. Коэффициент трения книги о стол равен 0,25. К книге приложили силу 2 Н в горизонтальном направлении. С каким ускорением движется книга? На какое расстояние она переместится за 2 с?

2. (д) На горизонтальной поверхности находится тело, коэффициент трения которого о поверхность составляет 0,4. При приложении к телу силы F=5 Н в горизонтальном направлении тело движется с ускорением 2,5 м/с2. Какова масса тела?

3. На горизонтальной поверхности земли, покрытой снегом, находятся груженые сани массой 350 кг. Коэффициент трения саней о снег равен 0,2. Лошадь прикладывает к саням силу тяги F = 1,8 кН под углом 30° к горизонту. С каким ускорением движутся сани?

4. (д) На горизонтальной поверхности земли, покрытой снегом, находятся груженые сани массой 400 кг. Лошадь прикладывает к саням силу тяги F = 1 кН под углом 30° к горизонту. При каком коэффициенте трения скольжения ускорение саней составляет 0,3 м/с2?

5. Малыш толкает впереди себя по горизонтальной поверхности санки с сидящим на них товарищем, прикладывая к санкам силу под углом 45° вниз к горизонту. Масса санок 25 кг. Коэффициент трения санок о снег равен 0,3. Какую силу F прикладывает малыш к санкам при их равномерном движении?

6. (д) Малыш толкает впереди себя по горизонтальной поверхности санки с сидящей на них подружкой, прикладывая к санкам силу под углом 60° вниз к горизонту. Масса санок 22 кг. Коэффициент трения санок о снег равен 0,2. Какую силу F прикладывает малыш к санкам при их движении с ускорением 0,5 м/с2?

7. Лыжник съезжает с горы без начальной скорости по заснеженному склону длиной 20 м, составляющему с горизонтом угол 60°. Коэффициент трения лыж о снег равен 0,1. Каково ускорение лыжника? Какую скорость он наберет за время спуска?

8. (д) Лыжник равномерно съезжает с горы по заснеженному склону, составляющему с горизонтом угол 30°. Каков коэффициент трения лыж о снег?

9. На краю стола укреплен неподвижный блок, через который перекинута невесомая и нерастяжимая нить. Нить соединяет два груза (см. рис.). Масса висящего груза 100 г, а находящегося на столе – 500 г. При каком минимальном коэффициенте трения груза о стол система будет неподвижна? Какова сила натяжения нити при этом?

10. (д) На краю стола укреплен неподвижный блок, через который перекинута невесомая и нерастяжимая нить. Нить соединяет два груза. Масса груза, находящегося на столе составляет 400 г. Коэффициент трения лежащего груза о стол равен 0,3. При какой максимальной массе висящего груза система будет неподвижна? Какова сила натяжения нити при этом?

11. На краю стола укреплен неподвижный блок, через который перекинута невесомая и нерастяжимая нить. Нить соединяет два груза. Масса висящего груза 300 г, а находящегося на столе – 1 кг. Коэффициент трения груза о стол равен 0,2. Найдите ускорение, с которым движутся грузы.

12. (д) На краю стола укреплен неподвижный блок, через который перекинута невесомая и нерастяжимая нить. Нить соединяет два груза. Масса висящего груза составляет 400 г. Коэффициент трения лежащего груза о стол равен 0,3. При какой массе груза, находящегося на столе, система будет двигаться равномерно? Какова сила натяжения нити при этом?

 

Раздел 20.

Импульс. Закон сохранения импульса.

 

1. При какой скорости движения автомобиль массой 1 т будет иметь такой же импульс, как и человек массой 80 кг, идущий со скоростью 4,5 км/час?

2. (д) Во сколько раз импульс грузовика массой 5 т, движущегося со скоростью 54 км/час, больше импульса легкового автомобиля массой 1,5 т, движущегося со скоростью 90 км/час?

3. Мячик массой 100 г, летевший со скоростью 12 м/с, ударяется о стенку и отскакивает с такой же, по модулю, скоростью в сторону, противоположную направлению удара. Удар длится 5 мс. Каково изменение импульса мячика? Какая сила действовала на мячик при ударе?

4. (д) Автомобиль массой 1,2 т движется по окружности со скоростью 36 км/час. На сколько изменяется импульс автомобиля при его повороте на 90°?

5. Вагонетка массой m1 = 500 кг, двигавшаяся со скоростью v1 = 3 м/с, ударяется в стоявшую на месте вагонетку массой m2 = 300 кг. Вагонетки сцепляются и движутся вместе. Какова скорость vобщ их движения?

6. (д) Вагонетка массой m1 = 500 кг, двигавшаяся со скоростью v1 = 3 м/с, догоняет вагонетку массой m2 = 300 кг, двигавшуюся со скоростью v2 = 2 м/с. Вагонетки сцепляются. Какова скорость vобщ их движения после сцепления?

7. Вагонетка массой m1, двигавшаяся со скоростью v1, догоняет вагонетку массой m2, двигавшуюся со скоростью v2. Первая вагонетка ударяет вторую, но не сцепляется с ней. Скорость второй вагонетки после удара равна v2’. Какова скорость первой вагонетки v1’ после удара? Считайте, что m1>m2.

8. (д) Вагонетка, двигавшаяся со скоростью v1, догоняет вторую вагонетку такой же массы, но двигавшуюся со скоростью v2.. Первая вагонетка ударяет вторую, но не сцепляется с ней. Скорость второй вагонетки после удара равна v2’. Какова после удара скорость v1’ первой вагонетки?

9. Шарик массой m1 = 100 г, катившийся со скоростью v1 = 2 м/с, догоняет шарик массой m2 = 500 г, двигавшийся в том же направлении со скоростью v2 = 0,5 м/с. Второй шарик после соударения движется со скоростью v2’ = 1 м/с в ту же сторону, что и ранее. С какой скоростью v1’ и в какую сторону движется после соударения первый шарик?

10. (д) Первый шарик, катившийся со скоростью 3 м/с, догоняет второй шарик, массой 500 г, двигавшийся в том же направлении со скоростью 1 м/с. Оба шарика после соударения сохраняют направление движения. При этом скорость первого шарика 1,5 м/с, а второго – 2 м/с. Какова масса первого шарика?

11. Тележка массой 200 кг движется со скоростью 2 м/с. Навстречу тележке бежит человек со скоростью 5 м/с. Человек запрыгивает на тележку, в результате чего тележка останавливается. Какова масса человека?

12. (д) На тележку массой 100 кг, двигавшуюся со скоростью 1 м/с, вспрыгнул человек массой 90 кг, бежавший навстречу тележке. Тележка после этого остановилась. Чему равна скорость человека до прыжка на тележку?

13. Тележка массой 150 кг движется со скоростью 3 м/с. Человек массой 100 кг бежит навстречу тележке со скоростью 5 м/с. Человек запрыгивает на тележку. С какой скоростью и в какую сторону будет после этого двигаться тележка с человеком?

14. (д) Тележка массой 200 кг движется со скоростью 3 м/с. Человек массой 100 кг бежит навстречу тележке со скоростью 5 м/с. Человек запрыгивает на тележку. С какой скоростью и в какую сторону будет после этого двигаться тележка с человеком?

15. Фигурист массой M = 80 кг и фигуристка массой m = 55 кг стоят на льду. После того как они оттолкнулись друг от друга скорость фигуриста V = 1,5 м/с. Какова скорость v фигуристки?

16. (д) Масса пули 9 г. Она вылетает из ствола со скоростью 300 м/с.. Скорость отдачи пистолета составляет 3 м/с. Какова масса пистолета? Чем гасится эта скорость после выстрела?

17. На железнодорожную платформу массой 22 т, двигавшуюся со скоростью 1 м/с, высыпается сверху (вертикально вниз) песок общей массой 10 т. Какой будет скорость платформы с песком?

18. (д) На тележку массой 150 кг, двигавшуюся со скоростью 2 м/с, прыгает сверху грузчик. После этого скорость тележки с грузчиком составляет 1 м/с. Какова масса грузчика?

19. Лодка с человеком общей массой M = 350 кг движется по воде со скоростью 1 м/с. Лодка без мотора, вёсел тоже нет. Дно глубокое, до него никаким шестом не достанешь. Человеку надо остановить лодку. Для этого он, в направлении движения, выбрасывает мешки с разным грузом в горизонтальном направлении со скоростью 5 м/с. Какую массу m груза должен выбросить человек, чтобы лодка остановилась?

20. (д) Лодка с человеком, держащим в руках ружье, движется со скоростью 3 м/с. У человека есть большое количество патронов. Скорость вылета пуль из ружья 200 м/с, а масса каждой пули – 10 г. Сколько выстрелов в направлении движения должен сделать человек, чтобы лодка от этого остановилась? Общая масса лодки с человеком и ружьем M = 200 кг. Считайте, что общая масса лодки от выстрелов практически не изменяется.

21. Кальмар массой 1,5 кг, заглотнув порцию воды массой 50 г, двигался со скоростью 2 м/с. Он «выплевывает» эту порцию воды со скоростью 3 м/с в направлении, противоположном направлению движения. Какой будет скорость кальмара после этого?

22. (д) Ракета, масса которой вместе с топливом составляет 1 т, движется со скоростью 500 м/с. Скорость истечения газов из сопла ракеты 2 км/с. Сколько топлива должна потребить ракета, чтобы увеличить свою скорость до 1 км/с?

23. Пушка массой 400 кг, стоящая на горизонтальной поверхности, стреляет под углом 30° к горизонту. Масса снаряда 2 кг, скорость его вылета из ствола пушки составляет 300 м/с. Какую скорость горизонтальном направлении приобретает пушка при выстреле?

24. (д) В стоящую на рельсах платформу с песком общей массой 10 т попадает снаряд массой 3 кг, летевший со скоростью 150 м/с вниз под углом 45° к горизонту, и застревает в песке. Какую скорость приобретет платформа?

25. В платформу с песком общей массой 8 т, движущуюся по рельсам со скоростью 2 м/с, попадает снаряд массой 2,5 кг, летевший навстречу платформе со скоростью 200 м/с под углом 30° к горизонту. Снаряд застревает в песке. С какой скоростью и в какую сторону будет двигаться платформа после попадания в нее снаряда?

26. (д) В платформу с песком общей массой 5 т, движущуюся по рельсам со скоростью 2 м/с, попадает снаряд, летевший в попутном с платформой направлении, со скоростью 200 м/с под углом 60° к горизонту. Снаряд застревает в песке. После этого платформа стала двигаться со скоростью 2,5 м/с. Какова масса снаряда?

27. Артиллерийский снаряд массой M = 1 кг, летевший со скоростью V = 100 м/с, разорвался на два осколка. Первый осколок, массой m1 = 600 г, полетел после этого со скоростью 200 м/с в том же направлении, куда летел и целый снаряд. С какой скоростью и куда (вперед или назад) полетел второй осколок?

28. (д) Артиллерийский снаряд массой M = 2 кг, летевший со скоростью V = 100 м/с, разорвался на два осколка. Первый осколок полетел после этого со скоростью 200 м/с в том же направлении, куда летел и целый снаряд. Второй осколок полетел со скоростью 50 м/с, но в противоположную сторону. Какова масса первого осколка? Какова масса второго осколка?

 

 

29. Артиллерийский снаряд, летевший со скоростью V, разорвался на два осколка (см. рис.). Масса первого равна m1. Он полетел вперед под углом a1 к направлению движения целого снаряда. Второй осколок, массой m2, полетел также вперед, но под углом a2 в другую сторону от направления движения снаряда. Каковы скорости v1 и v2 осколков?

30. (д) Артиллерийский снаряд массой M = 1 кг, летевший со скоростью V = 220 м/с, разорвался на два осколка. Масса первого m1 = 700 г. Он полетел вперед под углом a1 = 60° к направлению движения целого снаряда. Второй осколок полетел под углом a2 = 30° к прямой, совпадающей с направлением движения снаряда. Каковы скорости v1 и v2 осколков? Куда полетел второй осколок, т.е. под углом вперед или под углом назад?

31. Бильярдный шар катился по столу со скоростью V = 5 м/с. Шар налетел на такой же по массе покоившийся шар. После удара шары разлетелись под углом 45° к первоначальному направлению движения первого шара (см. рис.). Каковы скорости v1 и v2 шаров после удара?

32. (д) Бильярдный шар катился по столу и налетел на такой же по массе покоившийся шар. Первый шар после удара покатился со скоростью v1 = 2 м/с под углом 30° к своему первоначальному направлению движения, а второй шар – под углом 60° к первоначальному направлению движению первого шара. Какова скорость V первого шара до удара и скорость v2 второго шара после удара?

33. Фигурист массой M = 80 кг и фигуристка массой m = 55 кг стоят на льду. После того как они оттолкнулись друг от друга скорость фигуриста V = 1,5 м/с. Сила трения, действующая на фигуристку при ее начавшемся движении, составляет 60 Н. Какое расстояние прокатится фигуристка до полной остановки?

34. (д) Фигурист массой M = 80 кг и фигуристка массой m = 55 кг стоят на льду. После того как они оттолкнулись друг от друга, скорость фигуриста V = 1,5 м/с. Коэффициент трения между коньками фигуристки и льдом равен 0,05. Какое расстояние прокатится фигуристка до полной остановки? Сколько времени будет длиться это движение?

35. Пушка массой 500 кг, стоявшая на земле, стреляет под углом 60° к горизонтом. Масса снаряда 5 кг, скорость его вылета из ствола пушки 300 м/с. Каков коэффициент трения между пушкой и землей, если в результате выстрела пушка откатилась на 50 см?

 

Раздел 23.

Раздел 24. Основы статики.

 

1. Рычаг длиной L = 2 м имеет ось вращения, находящуюся в середине. К левому концу рычага подвешен груз массой m1 = 2 кг. На каком расстоянии a от правого конца надо подвесить груз массой m2 = 3,5 кг, чтобы рычаг занимал горизонтальное положение?

2. (д) Рычаг длиной L = 1,5 м имеет ось вращения, находящуюся посередине. На расстоянии a 1 = 0,5 м от левого конца висит груз массой m1 = 600 г. На расстоянии l 2 = 0,5 м справа от оси вращения висит второй груз. Какова масса m2 второго груза?

3. Доска рычажных качелей имеет длину 4 м и подперта осью вращения посередине. Сестра и два брата решили покачаться. Сестра массой 30 кг села на один край качелей, а один из братьев, масса которого 20 кг – на другой. На каком расстоянии от первого брата должен сесть второй брат массой 25 кг, чтобы качели находились в равновесии?

4. (д) Компания из четверых девятиклассников забрела зачем-то на детскую площадку и решила покачаться на рычажных качелях. Длина качельной доски 4 м, и она имеет ось вращения посередине. Массы девятиклассников: m1 = 60 кг, m2 = 70 кг, m3 = 55 кг, m4 = 80 кг. Первый сел на левый край качелей, третий – на расстоянии 50 см от первого. Второй сел на расстоянии 1,8 м от оси вращения, но с правой стороны качелей. На каком расстоянии и с какой стороны от второго должен сесть четвертый девятиклассник, чтобы качели находились в равновесии?

5. Компания из двух девушек и одного юноши решила покачаться на рычажных качелях. Длина доски качелей 3 м, а ось вращения расположена посередине. Первая девушка, массой 50 кг, села на расстоянии 70 см слева от оси вращения качелей. Вторая девушка, массой 45 кг, села тоже слева, но на расстоянии 20 см от края доски. Юноша сел на самый край качелей справа, но не смог уравновесить своих подружек. Взяв в руки бутылку с газированной водой массой 2,3 кг, юноша качели уравновесил. Какова масса юноши?

6. (д) Два ученика решили покачаться на рычажных качелях. Длина доски качелей 4 м. Ось вращения расположена посередине. Масса одного ученика вместе с рюкзаком 40 кг, второго (без рюкзака) – 43 кг. Первый ученик сел на самый край доски. Второй, сев на расстоянии 0,3 м од другого края доски, не смог добиться равновесия качелей. Тогда первый ученик перебросил второму свой рюкзак, и качели уравновесились. Найдите массу рюкзака.

7. Два приятеля решили покачаться на рычажных качелях, имеющих ось вращения, расположенную посередине. Первый приятель сел на расстоянии 1,5 м от оси вращения с одной стороны, а второй – на расстоянии 1 м от оси с другой стороны. Качели оказались уравновешены. Суммарная масса приятелей 110 кг. Найдите массу каждого из приятелей в отдельности.

8. (д) Две подружки решили покачаться на рычажных качелях, имеющих ось вращения, расположенную посередине. Масса первой подружки 45 кг, второй – 35 кг. Расстояние между подружками составляет 2,5 м. Качели оказались уравновешены. На каком расстоянии от оси вращения качелей села каждая из подружек?

9. Деревянную палку пренебрежимо малой массы и длиной 1,5 м используют в качестве коромысла для переноски ведер с водой. Ведра массой 12 кг и 8 кг подвешивают по концам палки. На каком расстоянии от более тяжелого ведра нужно подпереть палку плечом, чтобы палка с ведрами находилась в равновесии?

10. (д) Очень легкую деревянную палку длиной L = 1,5 м используют в качестве коромысла для переноски ведер с водой. Ведра массой m1 = 10 кг и m2 = 6 кг подвешивают на одно плечо палки, причем меньшее ведро – к самому концу, а большее – на расстоянии a 2 = 40 см от него. К концу другого плеча палки подвешивают ведро массой m3 = 8 кг. Ближе к какому концу и на каком расстоянии от него нужно подпереть палку чтобы она находилась в равновесии?

 

Содержание

Стр.

Предисловие …………………………………………………………………...... 2

Разделы:

1. Основы векторной алгебры…………………………………...................... 3

2. Понятия пройденного пути, перемещения и скорости …….................... 7

3. Относительность движения …………………………………..................... 8

4. Графическое представление равномерного движения ……...................... 9

5. Средняя скорость неравномерного движения ………………................... 12

6. Равноускоренное движение, графические задачи …..………................... 13

7. Равноускоренное движение, текстовые задачи ……………..................... 15

8. Движение по окружности …………………………………….................... 17

9. Применение 2-го закона Ньютона …………………………….................. 18

10. Закон всемирного тяготения …………………………………................... 20

11. Движение спутников планет …………………………………................... 20

12. Движение тела по вертикали …………………………………................... 21

13. Движение тела, брошенного горизонтально с высоты............................... 22

14. Движение тела, брошенного под углом к горизонту ……….................... 24

15. Закон Гука ……………………………………………………..................... 25

16. Сила натяжения нити …………………………………………................... 27

17. Вес тела, сила реакции опоры, невесомость …………….…..................... 28

18. Движение тел под действием нескольких сил (без трения)….................. 30

19. Сила трения ……………………………………………………................... 31

20. Импульс. Закон сохранения импульса ………………………................... 32

21. Механическая работа, мощность, КПД ……………………….................. 36

22. Применение теорем о различных видах механической энергии............... 37

23. Закон сохранения механической энергии …………………………........... 37

24. Основы статики …………………………………………………………...... 39

25. Механические колебания.............................................................................. 40

26. Справочные материалы ………………………………………..................... 40

Сведения о пользовании книгой

 

 
 

N

Фамилия и имя учащегося Класс Учебный год
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       

 

Леонид Александрович Логинов

 

Сборник задач по физике для 9 класса

 

Издание Центра образования N 109 г. Москвы.

117513, Москва, Ул. Бакулева, 20.

Механика

 

Издание первое

 

 

Москва

Центр образования N 109

Предисловие

 

Данный сборник задач по физике рекомендуется учащимся 9 классов, обучающихся по базовой программе в рамках линейного курса. Сборник содержит в себе задачи по всем основным темам 9 класса, кроме темы «Волны». В задачник включены задачи на основы векторной алгебры, обычно в явном виде отсутствующие в типовых задачниках. Кроме того, предлагаются задачи по теме «Статика», не входящую в настоящее время в базовую программу 9 класса, но знание которой требуется для успешной сдачи вступительных экзаменов в ведущие технические вузы России.

Задачи сгруппированы по разделам, которые имеют номера. В каждом разделе своя нумерация задач. В конце задачника имеются справочные данные, требующиеся для решения задач.

Задачи каждого раздела расположены в порядке возрастания степени сложности. Самые простые – на запоминание основных формул. Повышение уровня сложности задач сделано постепенным для лучшего освоения навыков решения.

Задачи повышенной сложности отмечены символом «*». Задачи, отмеченные литерой «д» или «(д)», предназначены для домашних заданий. Они, как правило, аналогичны предыдущим задачам, т.е. необходимы для закрепления новых тематических моментов, рассмотренных на уроке.

Если содержание условия задачи или описание какой-либо системы трудно понять без рисунка, то таковой приводится рядом с текстом задачи. В следующих задачах, аналогичных данной, ссылка «см. рис.» и сам рисунок могут отсутствовать.

Автор выражает искреннюю признательность директору Центра образования N 109 г. Москвы Евгению Александровичу Ямбургу за обеспечение кабинета физики компьютерной техникой, без которой издание книги было бы затруднительным. Автор благодарит сотрудников Технического отдела НПО «Инверсия» и лично А. В. Маркова за огромную помощь в издании книги.

 

 

Раздел 1. Основы векторной алгебры.

 

1. Среди показанных ниже векторов выберите пары или группы векторов:

а) равных между собой;

б) равных только численно (т.е. по модулю);

в) равных по модулю, но противоположных по направлению;

г) имеющих одинаковое направление;

д) имеющих противоположное направление.

Перечертив векторы в тетрадь с соблюдением всех параметров векторов, сделайте записи в соответствии со всеми пунктами задания.

 

 


Поделиться с друзьями:

Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...

Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.228 с.