. Спортсмен поднял штангу массой 75 кг на высоту 2 м. Какой потенциальной энергией обладает штанга? 1) 37,5 Дж 2) 150 Дж 3) 300 Дж 4) 1500 Дж 2. Машина равномерно поднимает тело…
. Спортсмен поднял штангу массой 75 кг на высоту 2 м. Какой потенциальной энергией обладает штанга? 1) 37,5 Дж 2) 150 Дж 3) 300 Дж 4) 1500 Дж 2. Машина равномерно поднимает тело массой 10 кг на высоту 20 м за 40 с. Чему равна ее мощность? 1) 50 Вт 2) 5 Вт 3. Какое из утверждений верно? 3) 500 Br 4) 0,5 Вт А. Простые механизмы дают выигрыши в сиде Б. Простые механизмы дают выигрыш в работе 1) Только A 2) Только В 3) ARB 4) Ни А, ни В 4. Ha рычаг действуют две силы, плечи которых равны 0.1 м. и 0,3 м. Сила, действующая на короткое плечо, равна 3 Н. Чему должна быть равна сила, действующая на длинное плечо, чтобы рычаг был в равновесни? 4) 1500 Дж 7. Установите соответствие между физическими величи нами и формулами, по которым эти величины А определяются. К каждой позиции первого столбца подберите соот ветствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствукнцими буквами. ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ А) Механическая работа Б) Момент силы В) Кинетическая энергия A Б ФОРМУЛЫ 1) mgh 2) F 3) m 4) mo 2 5) F- B 6 B 1234 1234 1234 1) 1H 2) GH 3) 9H 4) 12 H 5. Как следует изменить массу тела, чтобы его кинетиче ская энергия увеличилась в 9 раз? 1) Увеличить в 3 раза 2) Увеличить в 9 рва 3) Уменьшить в 3 раза 4) Уменьшить в 9 раз 8. Вычислите КПД рычага, с помощью которого груз мас сой 145 кг равномерно подняли на высоту 6 см. При этом к длинному плечу рычага была приложена сила 500 Н, в точка приложения этой силы опустилась па 0,3 м. 96
Давайте разберём все задачи по порядку.
Задача 1. Потенциальная энергия штанги
Дано:
- масса штанги \( m = 75\, \text{кг} \)
- высота \( h = 2\, \text{м} \)
- ускорение свободного падения \( g = 9,8\, \text{м/с}^2 \) (ближе к реальности, обычно используют именно это значение)
Формула потенциальной энергии: \[ E_p = m g h \]
Подставим: \[ E_p = 75 \times 9,8 \times 2 = 75 \times 19,6 = 1470\, \text{Дж} \]
Ответ ближе к 1500 Дж, что соответствует варианту 4.
Задача 2. Мощность машины
Дано:
- масса тела \( m = 10\, \text{кг} \)
- высота \( h = 20\, \text{м} \)
- время \( t = 40\, \text{с} \)
Мощность — это работа, делённая на время: \[ P = \frac{A}{t} \] где работа \( A = m g h \).
Рассчитаем работу: \[ A = 10 \times 9,8 \times 20 = 10 \times 196 = 1960\, \text{Дж} \]
Теперь мощность: \[ P = \frac{1960}{40} = 49\, \text{Вт} \]
Приблизительно — 50 Вт, что соответствует варианту 1.
Задача 3. Верное утверждение
- А) Простые механизмы дают выигрыш в силе (выгоду в усилии).
- Б) Простые механизмы дают выигрыш в работе? Нет, они позволяют увеличить силу, но при этом затрачивается больше времени или расстояния. Значит, утверждение Б неверно.
Правильное утверждение:
- "Простые механизмы дают выигрыш в силе" — верно.
Ответ: Только А — вариант 1.
Задача 4. Рычага и силы
Дано:
- плечо короткое \( l_1 = 0,1\, \text{м} \)
- плечо длинное \( l_2 = 0,3\, \text{м} \)
- сила на коротком \( F_1 = 3\, \text{Н} \)
Равновесие рычага по закону моментов: \[ F_1 l_1 = F_2 l_2 \] Отсюда ищем \( F_2 \): \[ F_2 = \frac{F_1 l_1}{l_2} = \frac{3 \times 0,1}{0,3} = \frac{0,3}{0,3} = 1\, \text{Н} \]
Ответ: 1 Н.
Задача 5. Соответствие физических величин и формулам
А) Механическая работа — формула \( W = F \times s \) (зависит от силы и расстояния перемещения). Вариант: 2) \( F \times s \)
Б) Момент силы — \( M = F \times l \) (сила на плечо). Вариант: 2) \( F \times l \)
В) Кинетическая энергия — \( E_k = \frac{1}{2} m v^2 \). Вариант: 4) \( \frac{1}{2} m v^2 \)
Ответ таблицы:
| А | Б | В |
|---|---|---|
| 2 | 2 | 4 |
Задача 6. Увеличение кинетической энергии
Кинетическая энергия: \[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 \] Чтобы увеличить \( E_k \) в 9 раз при постоянной массе: \[ E'_k = 9 E_k \] Следовательно: \[ \frac{1}{2} m v'^2 = 9 \times \frac{1}{2} m v^2 \] \[ v'^2 = 9 v^2 \Rightarrow v' = 3v \] Масса при этом не меняется. Ответ:
- Чтобы кинетическая энергия увеличилась в 9 раз, — ускорение скорости должно быть в 3 раза, а масса — без изменения.
Правильный ответ: 1) Увеличить в 3 раза.
Задача 7. КПД рычага
Дано:
- Масса груза \( m = 145\, \text{кг} \)
- Высота подъема \( h = 6\, \text{см} = 0,06\, \text{м} \)
- Сила \( F = 500\, \text{Н} \)
- Длина плеча, по которому опустилась сила \( s = 0,3\, \text{м} \)
Работа, затраченная силой: \[ A_{затрат} = F \times s = 500 \times 0,3 = 150\, \text{Дж} \]
Работа, сделанная грузом: \[ A_{полезная} = m g h = 145 \times 9,8 \times 0,06 \] Рассчитаем: \[ 145 \times 9,8 = 1421 \] тогда: \[ A_{полезная} = 1421 \times 0,06 \approx 85,26\, \text{Дж} \]
КПД рычага: \[ \eta = \frac{A_{полезная}}{A_{затрат}} \times 100\% \] \[ \eta = \frac{85,26}{150} \times 100\% \approx 56.84\% \]
Ответ: примерно 57%, в ответах такого варианта нет, вероятно, в задании нужна точность или есть возможные округления.
Если нужно более подробно по какой-то задаче — скажите!
