комбинированные задачи по физике на ЗС 10 класс

Комбинированные задачи на законы сохранения
10 класс

  1. В ат­трак­ци­о­не че­ло­век мас­сой 70 кг дви­жет­ся на те­леж­ке по рель­сам и со­вер­ша­ет «мерт­вую петлю» в вер­ти­каль­ной плос­ко­сти. С какой ско­ро­стью дви­жет­ся те­леж­ка в верх­ней точке кру­го­вой тра­ек­то­рии ра­ди­у­сом 20 м, если в этой точке сила дав­ле­ния че­ло­ве­ка на си­де­ние те­леж­ки равна 700 Н?
  2. Из пру­жин­но­го пи­сто­ле­та вы­стре­ли­ли вер­ти­каль­но вниз в ми­шень, на­хо­дя­щу­ю­ся на рас­сто­я­нии 2 м от него. Со­вер­шив ра­бо­ту 0,12 Дж, пуля за­стря­ла в ми­ше­ни. Ка­ко­ва масса пули, если пру­жи­на была сжата перед вы­стре­лом на 2 см, а ее жест­кость 100 Н/м?
  3. Кусок пла­сти­ли­на стал­ки­ва­ет­ся со сколь­зя­щим нав­стре­чу по го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти стола брус­ком и при­ли­па­ет к нему. Ско­ро­сти пла­сти­ли­на и брус­ка перед уда­ром на­прав­ле­ны про­ти­во­по­лож­но и равны kz_3c10_1 и kz_3c10_2 . Масса брус­ка в 4 раза боль­ше массы пла­сти­ли­на. Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния сколь­же­ния между брус­ком и сто­лом kz_3c10_3. На какое рас­сто­я­ние пе­ре­ме­стят­ся слип­ши­е­ся бру­сок с пла­сти­ли­ном к мо­мен­ту, когда их ско­рость умень­шит­ся на 30%?
  4. Шайба мас­сой m на­чи­на­ет дви­же­ние по же­ло­бу AB из точки А из со­сто­я­ния покоя. Точка А рас­по­ло­же­на выше точки B на вы­со­те kz_3c10_4. В про­цес­се дви­же­ния по же­ло­бу ме­ха­ни­че­ская энер­гия шайбы из-за тре­ния умень­ша­ет­ся на kz_3c10_5 . В точке B шайба вы­ле­та­ет из же­ло­ба под углом kz_3c10_6к го­ри­зон­ту и па­да­ет на землю в точке D, на­хо­дя­щей­ся на одной го­ри­зон­та­ли с точ­кой B (см. ри­су­нок). kz_3c10_7. Най­ди­те массу шайбы m. Со­про­тив­ле­ни­ем воз­ду­ха пре­не­бречь.
    kz_3c10_8
  5. Ма­ят­ник со­сто­ит из ма­лень­ко­го груза мас­сой kz_3c10_9 и очень лег­кой нити под­ве­са дли­ной kz_3c10_10. Он висит в со­сто­я­нии покоя в вер­ти­каль­ном по­ло­же­нии. В груз уда­ря­ет­ся не­боль­шое тело мас­сой kz_3c10_11, ле­тев­шее в го­ри­зон­таль­ном на­прав­ле­нии со ско­ро­стью kz_3c10_12. После удара тело оста­нав­ли­ва­ет­ся и па­да­ет вер­ти­каль­но вниз. На какой мак­си­маль­ный угол а ма­ят­ник от­кло­нит­ся от по­ло­же­ния рав­но­ве­сия после удара?
  6. Си­сте­ма из гру­зов m и M и свя­зы­ва­ю­щей их лёгкой не­рас­тя­жи­мой нити в на­чаль­ный мо­мент по­ко­ит­ся в вер­ти­каль­ной плос­ко­сти, про­хо­дя­щей через центр за­креплённой сферы. Груз m на­хо­дит­ся в точке А на вер­ши­не сферы (см. ри­су­нок). В ходе воз­ник­ше­го дви­же­ния груз m от­ры­ва­ет­ся от по­верх­но­сти сферы, прой­дя по ней дугу 30°. Най­ди­те массу m, если М = 100 г. Раз­ме­ры груза m ни­чтож­но малы по срав­не­нию с ра­ди­у­сом сферы. Тре­ни­ем пре­не­бречь. Сде­лай­те схе­ма­ти­че­ский ри­су­нок с ука­за­ни­ем сил, дей­ству­ю­щих на грузы.
    kz_3c10_13
  7. На те­леж­ке мас­сой kz_3c10_14, ко­то­рая может ка­тать­ся без тре­ния по го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти, име­ет­ся лёгкий крон­штейн, на ко­то­ром под­ве­шен на нити ма­лень­кий шарик мас­сой от m=100г. На те­леж­ку по го­ри­зон­та­ли на­ле­та­ет и аб­со­лют­но упру­го стал­ки­ва­ет­ся с ней шар мас­сой М, ле­тя­щий со ско­ро­стью kz_3c10_15. Чему будет равен мо­дуль ско­ро­сти те­леж­ки в тот мо­мент, когда нить, на ко­то­рой под­ве­шен шарик, от­кло­нит­ся на мак­си­маль­ный угол от вер­ти­ка­ли? Дли­тель­ность столк­но­ве­ния шара с те­леж­кой счи­тать очень малой.
  8. В уста­нов­ке, изоб­ражённой на ри­сун­ке, гру­зик А со­единён пе­ре­ки­ну­той через блок нитью с брус­ком В, ле­жа­щим на го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти три­бо­мет­ра, за­креплённого на столе. Гру­зик от­во­дят в сто­ро­ну, при­под­ни­мая его на не­ко­то­рую вы­со­ту h, и от­пус­ка­ют. Какую ве­ли­чи­ну долж­на пре­взой­ти эта вы­со­та, чтобы бру­сок сдви­нул­ся с места в тот мо­мент, когда гру­зик про­хо­дит ниж­нюю точку тра­ек­то­рии? Масса гру­зи­ка m, масса брус­ка М, длина сви­са­ю­щей части нити L, ко­эф­фи­ци­ент тре­ния между брус­ком и по­верх­но­стью kz_3c10_16. Тре­ни­ем в блоке, а также раз­ме­ра­ми блока пре­не­бречь.
    kz_3c10_17
  9. Сна­ряд мас­сой 4 кг, ле­тя­щий со ско­ро­стью 400 м/с, раз­ры­ва­ет­ся на две рав­ные части, одна из ко­то­рых летит в на­прав­ле­нии дви­же­ния сна­ря­да, а дру­гая — в про­ти­во­по­лож­ную сто­ро­ну. В мо­мент раз­ры­ва сум­мар­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия оскол­ков уве­ли­чи­лась на ве­ли­чи­ну kz_3c10_18. Ско­рость оскол­ка, ле­тя­ще­го по на­прав­ле­нию дви­же­ния сна­ря­да, равна 900 м/с. Най­ди­те kz_3c10_18.

10. При вы­пол­не­нии трюка «Ле­та­ю­щий ве­ло­си­пе­дист» гон­щик дви­жет­ся по трам­пли­ну под дей­стви­ем силы тя­же­сти, на­чи­ная дви­же­ние из со­сто­я­ния покоя с вы­со­ты Н. На краю трам­пли­на ско­рость гон­щи­ка на­прав­ле­на под углом kz_3c10_19к го­ри­зон­ту. Про­ле­тев по воз­ду­ху, гон­щик при­зем­ля­ет­ся на го­ри­зон­таль­ный стол, на­хо­дя­щий­ся на той же вы­со­те, что и край трам­пли­на. Ка­ко­ва вы­со­та по­ле­та h на этом трам­пли­не? Со­про­тив­ле­ни­ем воз­ду­ха и тре­ни­ем пре­не­бречь.
kz_3c10_20

11.  Кусок пла­сти­ли­на стал­ки­ва­ет­ся со сколь­зя­щим нав­стре­чу по го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти стола брус­ком и при­ли­па­ет к нему. Ско­ро­сти пла­сти­ли­на и брус­ка перед уда­ром на­прав­ле­ны вза­им­но про­ти­во­по­лож­но и равны kz_3c10_21 и kz_3c10_22 . Масса брус­ка в 4 раза боль­ше массы пла­сти­ли­на. Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния сколь­же­ния между брус­ком и сто­лом kz_3c10_3. На какое рас­сто­я­ние пе­ре­ме­стят­ся слип­ши­е­ся бру­сок с пла­сти­ли­ном к мо­мен­ту, когда их ско­рость умень­шит­ся в 2 раза?

12. Бру­сок мас­сой kz_3c10_23 со­скаль­зы­ва­ет по на­клон­ной плос­ко­сти с вы­со­ты h и, дви­га­ясь по го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти, стал­ки­ва­ет­ся с не­по­движ­ным брус­ком мас­сой kz_3c10_24. В ре­зуль­та­те аб­со­лют­но не­упру­го­го со­уда­ре­ния общая ки­не­ти­че­ская энер­гия брус­ков ста­но­вит­ся рав­ной 2,5 Дж. Опре­де­ли­те вы­со­ту на­клон­ной плос­ко­сти h. Тре­ни­ем при дви­же­нии пре­не­бречь. Счи­тать, что на­клон­ная плос­кость плав­но пе­ре­хо­дит в го­ри­зон­таль­ную.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.