Зборнік задач па фізіцы
7 клас
Памер: 160с.
Мінск 2012
281. У колькі разоў адрозніва-ецца кінетычная энергія навед-вальніка атракцыёну, які рухаецца без трэння па сістэме горак у пу-нктах A, В, С (мал. 87), ад кіне-
Мал. 87
84
тычнай энергіі ў пункце 0? У пункце О скорасць руху М наведвальніка г = 2,5 —.
с
282. Спартсмен надаў дыску масай т = 2,0 кг ско-м
расць & = 20 —. На якой вышыні над узроўнем кі-дання скорасць руху дыска паменшыцца ў два разы? Якую сярэднюю магутнасць развіваў спартсмен пры кіданні, выконваючы яго за прамежак часу t = 2,0 с? Энергію вярчэння дыска можна не ўлічваць.
283. * Ацаніце час выцякання вады з напоўненай да краёў ванны.
284. (э) Збярыце ўстаноўку, прадстаўленую на ма-люнку 88. Выкарыстаўшы вагі і лінейку, параўнайце патэнцыяльную энергію шарыка адносна паверхні ста-ла ў пачатку руху з яго кінетычнай энергіяй у канцы
Мал. 88
руху. Растлумачце атрыманы вынік. У якім пункце жолаба кінетычная энергія шарыка роўна патэнцыяль-най? Вызначце патэнцыяльную энергію ў гэтым пунк-це. Супраціўленне руху шарыка і энергію вярчэння можна не ўлічваць.
16
ПРОСТЫЯ МЕХАНІЗМЫ
Пытанні для самакантролю
• Што ўяўляе сабой рычаг?
• Што называюць плячом сілы? Як яго знайсці?
• Што называюць момантам сілы? У якіх адзінках вымяраецца момант сйіы?
• Якая умова раунавагі рычага?
• Які блок называюць нерухомым? Рухомым? Для якіх мэт яны выкарыстоўваюцца?
• Чаму пры выкарыстанні рухомага блока атрымлі-ваецца пройгрыш у адлегласці?
• Якую работу называюць карыснай? Выкананай?
• Што называюць каэфіцыентам карыснага дзеяння (ККДз) механізма? Ці можа ККДз быць большым за адзінку?
Прыклады рашэння задач
Прыклад 1. На канцах лёгкага стрыжня (мал. 89) даўжынёй I = 0,70 м падвешаны і знаходзяцца ў раў-навазе аднародныя шкляны і эбанітавы цыліндры аб’ёмам V = 50 см3 кожны. Знайдзіце даўжыню ад-рэзка ЛО. Шчыльнасці шкла і эбаніту адпаведна
г г
Рі = 2,5 у і Pq = 1,2 у.
1 см 2 см
86
Дадзена:
V{= V2 = 50 cm3 / = 0,70 м
р, = 2,5 1 см
р2 = 1,2 з
2 смл
Рашэнне
l2 = I - lv М} = gmjv М2 = gm2(l - /,), М, = М2, т^ = т2(1 - 0, т, = ptVp W2 = ^2^2’ г
т. = 2,5 —з ■ 50 см3 = 125 г, 1 см
= 1,2 —з • 50 см3 = 60 г, 2 смй
125 г • /, = 42 г • м - 60 г • /р 185/, = 42 м, 42 м
'< =185“ = °'23 М'
Адказ: Іх = 0,23 м = 23 см.
Прыклад 2. На якую вышыню з дапамогай рухо-мага блока масай т, = 5,0 кг быў падняты груз масай т2 = 100 кг, калі пры гэтым выканана работа Лвык = = 210 Дж? Знайдзіце ККДз блока. Сілы супраціўлення не ўлічваць.
87
Дадзена:
т{ = 5,0 кг т2 = 100 кг Лык = 210 Дж
П - ?
h - 9
Рашэнне
Аар • Ю0%
^=А--------’
пвык
A = gmJi, g(mx + т^
ВЫК — 2
Выканаем малюнак па ўмове задачы:
h = ^, h^ =_2Лык-,
2 g(mi + т2)
2-210 Дж
9,8—-105 кг кг
£(^1+ w2)
= 0,4 м, /г = 0,2 м,
= 9,8 —-100 кг-0,2 кг = 200 Дж,
1 кг
П =
200 Дж-100%
210 Дж
95%.
Адказ: /z = 0,2 м, p = 95 %.
285. Для чаго прызначаны прос-тыя механізмы?
286. Як разумець выраз: «Меха-нізм дае выйгрыш у сіле ў 3 разы»?
287. Нажніцы для рэзання мета-лаў маюць доўгія ручкі і кароткае ля-зо (мал. 90). Навошта гэта робіцца?
Мал. 90
88
288. Ці можна, выкарыстаўшы лабараторны рычаг, вызначыць масу невядомага цела? Як гэта зрабіць?
289. Чаму дзвярныя ручкі прымацоўваюць на краі
дзвярэй?
290. Які шакаладны батончык лягчэй разламаць на дзве часткі — доўгі або кароткі? Чаму?
291. На малюнку 91 прад-стаўлены рычагі I і II роду. Які з гэтых рычагоў дае най-болыпы выйгрыіп у сіле? Най-меншы?
292. Якія дрэвы падчас ура-гану пацерпяць больш:
а) нізкія або высокія;
б) з шырокай кронай або з вузкай? Чаму?
293. У якім становішчы (мал. 92) нага веласіпедыста з большай сілай дзейнічае на
педаль?
294. Рычаг з грузамі, якія маюць аднолькавы аб’ём, але розныя масы, знаходзіцца ў раўнавазе (мал. 93). Ці парушыцца раўнавага, калі грузы памяняць месцамі?
89
295. * Хлопчык пасля наведвання цырка з захап-леннем распавядае сваім аднакласнікам аб гімнасце, які хадзіў па нацягнутым канаце пад купалам цырка і нават нёс на каромысле вёдры з вадой. Як вы ду-маеце, у якім выпадку гімнасту больш цяжка ўтрым-ліваць раўнавагу — з вёдрамі або без іх? Чаму?
296. * Ці можна аднаму пагушкацца на арэлях, якія ўяўляюць сабой масіўную дошку на апоры (мал. 94)? Як гэта зрабіць? Дошка можа перамяшчацца на апоры.
Мал. 94
297. Максім і Дзяніс сядзяць на дошцы-арэлях. Даўжыня дошкі / = 3,0 м, вось вярчэння знаходзіцца пасярэдзіне дошкі. Маса Дзяніса m^ = 20 кг, і сядзіць ён на канцы дошкі. Дзе павінен сесці Максім, маса якога т2 = 40 кг, каб хлопцы змаглі пагушкацца на арэлях?
298. * Ці можа прадстаўленая на малюнку 95 сістэ-ма знаходзіцца ў стане раўнавагі? Чаму?
90
299. * Для чаго служаць пялёсткі ў гайкі-баранчыка (мал. 96)?
300. Якую сілу трэба прыкласці да канца В лёгкага стрыжня (мал. 97), замацаванага шарнірна ў пункце О, каб утрымаць яго ў раўнавазе, калі ў пункце А ві-сіць аднародны латуневы цыліндр аб’ёмам V = 20 см3?
г
ОА = 20 см, АВ = 60 см, шчыльнасць латуні р = 8,5 —т. см
301. На канцах A і В лёгкага стрыжня даўжынёй / = 0,70 м вісяць грузы масай тл = 0,20 кг і т2 = = 0,30 кг (мал. 98). Дзе трэба падперці стрыжань, каб ён быў у раўнавазе?
Мал. 97
Мал. 98
302. * Цяжкія тоўстыя дзверы дзіця можа закрыць, а вось адкрыць іх яму не пад сілу. Чаму?
303. Ці будзе знаходзіцца ў раўнавазе лёгкі рычаг, паказаны на малюнку 99, калі ў пункце В прыкладзена
A О В
Мал. 99
91
сіла F = 20 Н, а ў пункце А вісіць аднародны шкляны шарык аб’ёмам V = 100 см3? ЛО = 8,0 см, ОВ = 24 см, г
шчыльнасць шкла р = 2,5 — см
304. Вызначце паказанні дынамометра (мал. 100), калі лёгкі рычаг з падвешаным у пункце А грузам ма-сай т = 0,20 кг знаходзіцца ў раўнавазе. АО = 300 мм, АВ = 0,70 м.
305. Вызначце даўжыню адрэзка АВ, пры якой лёг-кі рычаг будзе знаходзіцца ў раўнавазе, калі АО = 300 мм (мал. 101). Ці захаваецца раўнавага рычага, калі грузы памяняць месцамі? Чаму?
Мал. 100
Мал. 101
306. * Два чалавекі нясуць цыліндрычную трубу масай 77? = 80 кг. Адзін чалавек падтрымлівае трубу на адлегласці /, = 1,0 м ад яе канца, а другі — на ад-легласці /2 = 2,0 м ад процілеглага канца. Вызначце сілы, якія дзейнічаюць на кожнага чалавека, калі даў-жыня трубы / = 5,0 м.
307. Лёгкі рычаг з падвешанымі ў пунктах A і В грузам масай т{ = 0,3 кг і грузам невядомай масы
92
Мал. 102
F=6H
m = 1 кг
Мал. 103
знаходзіцца ў раўнавазе (мал. 102). Куды і на колькі прыйдзецца ссунуць для аднаўлення раўнавагі груз невядомай масы, калі груз масай т^ будзе перасунуты на адлегласць / = 6 см улева ад пункта А?
308. Рычаг з падвешаным у сярэдзіне грузам утрым-ліваецца ў раўнавазе сілай F (мал. 103). Вызначце масу рычага.
309. * На канцах тонкага аднароднага стрыжня даўжынёй / = 0,50 м замацаваны грузы масамі тх = = 1,0 кг і т2 = 2,0 кг. Стрыжань падвешаны на нітцы і размешчаны гарызантальна. Знайдзіце адлегласць ад грузу т{ да пункта падвеса. Маса стрыжня m = 2,0 кг.
310. На якой адлегласці ВС ад падвешанага грузу масай тх =2,0 кг трэба падперці стрыжань ЛС даў-жынёй / = 70 см і масай т2 = 3,0 кг (мал. 104), каб ён быў у раўнавазе?
A В С
Мал. 104
93
Мал. 105
311. Брусок масай т = = 2,0 кг пераводзяць з га-рызантальнага становішча ў вертыкальнае, прыклада-ючы сілу перпендыкуляр-на яго паверхні (мал. 105). Знайдзіце пачатковае зна-
чэнне сілы Fo. Ці зменіцца яе значэнне пры наступным пад’ёме бруска? Чаму?
312. * Як без вагаў вызначыць масу лабараторнага рычага?
313. Які з блокаў дае выйгрыш у сіле (мал. 106, а, б)? У колькі разоў? Выйгрыш у рабоце? Трэнне і вагу бло-каў не ўлічваць.
Мал. 106
Мал. 107
314. Якую сілу F трэба прыкласці да вяроўкі (мал. 107), каб раўнамерна падняць вядро з пяском вагой Р = 150 Н?
315. Чым адрозніваюцца блокі 1 і 2, прадстаўленыя на малюнку 108?
94
Мал. 108 Мал. 109
316. Які выйгрыш у сіле дае прадстаўленая на ма-люнку 108 сістэма блокаў?
317. Якой павінна быць маса шара т2, каб сістэма (мал. 109) была ў раўнавазе? Масу блока 1, вяроўкі, а таксама сілу трэння не ўлічваць.
318. Груз масай т = 300 кг неабходна падняць на платформу (мал. 110). Якую мінімальную работу па-вінна выканаць сіла F, каб ажыццявіць гэты пад’ём, калі платформа знаходзіцца на вышыні /г = 1 м?
Мал. 110
95
319. У кожным з лёгкіх поліэтыленавых вёдраў, якія знаходзяцца ў раўнавазе (мал. 111), знаходзіцца пясок. Ці аднолькавыя масы пяску ў вёдрах? Чаму?
320. * Якую мінімальную колькасць рухомых і неру-хомых блокаў трэба ўзяць і як іх трэба злучыць, каб выйграць у сіле ў тры разы?
321. Перабіраючы рукамі вяроўку (мал. 112), чала-век можа падымаць самога сябе з дапамогай нерухома-га блока. Ці выйграе ён пры гэтым у сіле?
Мал. 112
322. * Ці можа дзіця, маса якога m = 25 кг, утрым-ліваць у раўнавазе спартсмена-цяжкаатлета вагой Р = 1200 Н з дапамогай сістэмы блокаў, паказанай на малюнку 113?
323. * 3 якой сілай чалавек, які стаіць на дошцы, павінен цягнуць за вяроўку, каб утрымаць сістэму ў раўнавазе (мал. 114)? Маса чалавека тх = 70,0 кг, маса дошкі т2 = 10,0 кг. Вызначце сілу ціску чалавека на дошку; яго вагу. Масу блока не ўлічваць.
96
Мал. 113
Мал. 114
324. * Якую мінімальную сілу трэба прыкласці, каб перака-ціць каток (мал. 115) радыусам Д = 40 см і масай т = 20 кг праз прыступку, калі АВ = 34,8 см? Дзе трэба прыкласці сілу?
325. 3 дапамогай нерухомага блока выканана карысная работа Л^р = 28 Дж. Поўная работа пры Вызначце ККДз блока.
Мал. 115
гэтым Л = 30 Дж.
326. Вызначце ККДз рычага I роду, з дапамогай якога груз масай т = 40 кг быў падняты на вышыню h = 0,30 м. Канец пляча рычага, на які дзейнічала сіла
F = 250 Н, апусціўся на адлегласць / = 0,60 м. Выка-
найце чарцёж. Вызначце суадносіны плячэй рычага.
4 Зак. 2875
97
327. Рухомы блок выкарыстоўваецца для пад’ёму грузу масай zn = 40 кг на вышыню h = 4,0 м. Вы-значце работу, якую выконвае сіла, прыкладзеная да вяроўкі блока, калі ККДз блока р = 80 %.
328. Просты механізм мае ККДз T] = 90 %. Ці мож-на з дапамогай такога механізма падняць скрыню з пяском масай w = 60 кг на вышыню h = 1,5 м, вы-канаўшы работу 4 = 910 Дж?
329. Спрактыкаваны возчык пры выштурхванні во-за, што завяз, прыкладае сілу не да воза, а да вобаду кола. Чаму?
330. Як зменіцца выйгрыш у сіле, калі ва ўста-ноўцы (гл. мал. 108) нельга не ўлічваць масу блока?
КНІГІ ОНЛАЙН
