|
|
|
100 Задач по Физике со вступительных экзаменов |
|
Решебник
задач
По
Физике
Динамика, кинематика, законы сохранения, механические колебания
Гидростатика, идеальный газ тепловые явления
Электростатика,электрический ток, магнетизм
Оптика, квантовая физика, Атомное ядро
100 и 1 задача со вступительных экзаменов. Динамика
1) Кинематика
2) Законы сохранения
3) Механические колебания
45
Чаша в форме полусферы, радиусом R=0,8 м вращается с постоянной угловой скоростью вокруг вертикальной оси. Вместе с чашей вращается шарик, находящийся на её внутренней поверхности. Расстояние от шарика до нижней точки чаши равно её радиусу. Определите угловую скорость W вращения чаши?
Решение: Шарик вращается по окружности радиуса r 2r=R; r=0,4 м
ma=F + mg + N; x: o=N sin30 mg; y: ma=N cos30
(1) : N=mg / sin30=2mg a=W R
ma=2mg cos30 ----- W R=2g cos30; W=(2g cos30 / R)ПОД КОРНЕМ;
W*W=2gcos30 / R; W=(20*3/2 / 0.4)под корнем=6..5 ( из-за того, что в равностороннем треугольнике является медианой
Ответ : W=6,5 рад.К
47
Аэростат массой М=1,7 т равномерно опускается вниз. Определите массу баласта, который надо сбросить с аэростата, чтобы он стал равномерно подниматься вверх с той же скоростью. На аэростат действует Архимедова сила Fa=15 кН.
Решение: Сделаем рисунок, обозначим силы и спроецируем их . Получим систему:
Mg=Fс + Fа (M+m)g=2Fа (M+m)=2Fа/g
Mg=Fа Fс (сложим) M-m=dm отсюда m=M-dm ; M+m=2M-dm следовательно dm=2M-(M+m); dm=2M-2Fа/g
dm=3400-3000=400 кг.
Ответ: dm=400кг.
48
Несколько ледяных горок имеют одинаковую высоту R , но различный угол a наклона к горизонту. Как зависит время t скатывания санок с горки от её наклона ?
Получите зависимость t=f( a ), представьте её в виде графика ( достаточно показать общий вид кривой в границах изменения a и t ; трением пренебречь.
Решение: Чем меньше a , тем больше время скатывания.
Второй закон Ньютона : ma=N+ mg
X: N=mgcosa
Y: ma=mgsina a=gsina
Vо=0 S=at/2 sina=h/S S=h/sina
H/sina=gsinat / 2 ; tgsina=2R ; t=(2R / gsina) под корнем
Ответ: t=( 2R / gsina )под корнем
49
Брусок равномерно скользит вниз по доске, имеющей наклон a=30 граад к горизонтальной плоскости. За какое время брусок соскользнёт с доски , если наклонить её под углом b=60 град. Доска L=2м.
Решение: a=0; a=FiEi / m ; ma=N+ mg+ Fтр; 0=N-mgcosa Fтр=mgsina ; kmgcosa=mgsina k=tga k=tg30=1/ 3
ma=N+mg+Fтр
x: ma=mgsin60- kN
y: 0=N-mgcos60 N=mgcos60 ; a=gsin60-kgcos60
Vо=0; t=( 2S / a)под корнем
t=( 2L / (gsin60-kgcos60))под корнем t=(4м / 10м/с( 0,86-0,28))под корнем;
T=0.83c
Ответ: t=0.83c
50
Санки массой m=40 кг Тянут за верёвку по горизонтальной доске. Коэффициент трения между полозьями санок и дорогой К=0,05. Сила натяжения верёвки F=150Н, направлена под углом b=30 град к горизонту. Определите ускорение санок.
Решение: 2-й закон Ньютона: ma=T+N+Fтр+mg
X: ma=Tcos30-Fтр;
Y: 0=Tsin+N-mg
..a=T(cos30+ksin30) / m kg; Fтр=k(mg-Tsina)
a=150H(0.86+0.025 ) / 40 0.5=2.8 м/с
Ответ: a=2.8м/с
51
Через неподвижный блок перекинута нить , к концам которой подвешены два груза. М=0,2 кг каждый. Трение в блоке отсутствует. На один из грузов положили перегрузок массой м=0,01 кг ( 100г).
С какой силой перегрузок действует на груз во время движения ?
Решение Ia1I=Ia2I=IaI ; IT1I=IT2I=ITI
так как нить невесома и нерастяжима
2- ой закон Ньютона : Ma=T Mg (1);; a=ma / 2M + m;
(M +m) a=(M + m)g -T ) сложим
ma=mg N; N=m(g a) след-но N=m(g mg / (2M+ m)
IPI=INI ; N=0,01 ( 10 ( 0,01 10) : (0,4 + 0,01) )=0,097 H
Ответ N=0,097Н=97 10 Н.
52
Вверх по дороге, имеющей угол наклона a=30 град к горизонту, движется со скоростью V=54 км\час автомобиль. На каком минимально возможном расстоянии от перекрёстка необходимо начать торможение при красном сигнале светофора ?
Решение : ma=N + Fтр + mg ; X : ma=Fтр+ mg sin 30; Y: 0=N mg
cos30; N=mg cos30;
ma=K N + mg sin30; ma=K cos30 + mg sin30; a=K g cos30 + g sin30;
Vo=54 км\час=15 м\с S=Vo : 2a; S=(Vo*Vо : 2g( K cos30 + sin30)
S=225 : 20(0,085 +0,5)=225: 11,7=19,2 м
Ответ : S тормозной=19,2 м
53
Горнолыжник массой м=80 кг скользит со склона горы, не отталкиваясь палками. Угол наклона горы a=50 град, К=0,1 ( коэффициент трения). Какую максимальную скорость может развить на спуске лыжник, если сила сопротивления воздуха пропорциональна квадрату скорости : Fс=с V ? Постоянная величина с=0,7 м.\м, sin50=0,77; cos50=0,64.
Решение: ma=Fс+Fтр+N+mg
В этот момент , когда скорость max a=0
X: 0=Fс+Fтр-mgsin50 (1)
Y: 0=N-mgcos50 N=mgcos50 (2)
CV=mgsin50-mgcos50k
V=( mg(sin50-cos50k) / c) под корнем;
Vmax=( 80*10(0.77-0.064) / 0.7) под корнем;=2804 м/с
Ответ: Vmax=2804 м/с
54
Человек на вытянутой руке вращает в вертикальной плоскости ведро с водой. Какова должна быть минимальная частота вращения, чтобы вода из ведёрка не вылилась? Длина руки L=53 см.
Решение; mg + N=ma; a=a=V : L; В момент отрыва воды от дна ведёрка N=0 , поэтому
V
mg=m ; V=( gL) под корнем; ; V=2,35
L
V=2ПLn; (gL) под корнем;=2ПLn ; n min=( gL) под корнем;
/ 2ПL; n=2,35 / 3,45=0,7Гц
Ответ n=0,7 Гц
55
Космический корабль массой м=500 т начинает подниматься вертикально вверх. Сила тяги его двигателей F=20МН.
Определите вес находящегося в корабле космонавта. Если вес космонавта на Земле равен Ро=600Н.?
Решение: Fт-сила нат-я двиг-й
F-сила притяжения
F=GMm / r r=R
F=GMm / R
2-й закон Ньютона: Fт-F=ma; a=F/m- GM/R=F/m-g
a=20*10000000H / 5*100000 10=40-10=30м/с
запишем для человека:
N-F=ma ; |P|=|N| N=ma+gMm / R
N=m(a+g): mg=600 m=60
P=60(30+10)=2400H=2.4 kH
Ответ: 2.4 kH.
56
Луна вращается вокруг Земли по круговой орбите радиусом r=380000 км. Определите скорость движения Луны и период её обращения вокруг Земли. Считать известным: радиус Земли R=6400 км и ускорение свободного падения на её поверхности g=9,8 м\с .
Решение:На луну действует сила тяготения со стороны Земли. F=GMm / r
2-й закон ma=GMm / r r- растояние от Земли до Луны.
….a=GMR R / R*R*r*r=gR*R/*r*r V*V=ar=gR*R/r; V=R (g/r)под корнем; V=6400*0.005=33 kм/ч
T=2Пr/V ; T=2.*3.14*380000 / 33=72315c ; T=1205мин ж T=20ч
Ответ: V=зз м/c; T=20ч
57
Спутник вращается по круговой орбите вблизи планеты, которую можно принять за однородный шар плотностью b.
Определите период вращения спутника Т -?
Решение : R=R+h
m=4/3ПRr T=2ПR/V
V1=( gR) под корнем;
g=Gm/R V1=( Gm/R) под корнем=(G4/3ПRr /
1 2 3 4 ... последняя
|
|
|
|
 |
На сайте: |
, ,
|
