Задачи

Небольшой шарик, подвешенный на длинной нити, совершает колебания в вертикальной плоскости (нить не доходит до горизонтального положения). Опираясь на физические законы,

1. укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено вдоль нити, если силой сопротивления воздуха можно пренебречь.

2. укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено перпендикулярно нити, если силой сопротивления воздуха можно пренебречь.

3. укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено вдоль нити, если силой сопротивления воздуха пренебречь нельзя.

4. укажите, в какие моменты ускорение шарика направлено перпендикулярно нити, если силой сопротивления воздуха пренебречь нельзя.

Сделайте рисунки с указанием сил для каждого случая.

На рисунке приведён график зависимости проекции скорости тела от времени

Определите проекцию ускорения этого тела в интервале времени от 0 до 10 с.

Ответ: м/с²

Кубик массой 1 кг покоится на гладком горизонтальном столе, сжатый с боков пружинами (см. рисунок). Первая пружина сжата на 4 см, а вторая сжата на 3 см. Жесткость второй пружины Чему равна жесткость первой пружины

Ответ: Н/м

Первую половину пути тело прошло, двигаясь со скоростью а вторую — двигаясь со скоростью Найти среднюю скорость за время движения.

Металлический стержень, изогнутый под углом как показано на рисунке, вращается с угловой скоростью вокруг вертикальной оси К концу стержня прикреплен груз массой на расстоянии от точки Определить модуль силы с которой стержень действует на груз.

Небольшой шарик, подвешенный на длинной нити, движется с постоянным по модулю ускорением под действием только силы тяжести и силы натяжения нити. Найдите угол, который нить образует с вертикалью.

Шарику, подвешенному на нити, сообщили некоторую начальную скорость, после чего он начал вращаться по окружности в вертикальной плоскости. Определить массу шарика если известно, что сила натяжения нити в верхней точке траектории составляет а в нижней точке траектории Сопротивлением воздуха пре­не­бречь.

Арбуз выпадает из дирижабля, неподвижно парящего на большой высоте над пустынной местностью. Через некоторое время скорость арбуза достигает максимального значения после чего не меняется. Считайте, что сила сопротивления воздуха пропорциональна ско­рос­ти.

Нарисуйте схематически графики зависимости координаты, скорости и ускорения арбуза от времени. Объясните характер изображенных зависимостей на основании физических законов.

На гладком горизонтальном столе лежит доска, на одном из краев которой находится небольшой брусок, а на другом — небольшой блок. К бруску прикреплена невесомая нерастяжимая гладкая нить, перекинутая через блок. Нить начинают тянуть вертикально вверх с силой Н. Чему равна длина доски, если брусок доезжает до блока за время с? Масса доски равна кг, бруска кг, коэффициент трения между бруском и доской равен

Шарик массой 200 г падает с высоты 20 м с начальной скоростью, равной нулю. Его кинетическая энергия в момент перед ударом о землю равна 35 Дж. Какова потеря механической энергии шарика за счёт сопротивления воздуха?

Ответ: Дж

Плоскость с углом наклона к горизонту вращается с угловой скоростью вокруг вертикальной оси. На наклонной плоскости лежит груз. Определить расстояние между осью вращения и центром масс груза. Трением пренебречь.

Тело, подвешенное на нити длиной вращается в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через точку подвеса (конический маятник). Угловая скорость вращения равна Определить угол, который образует нить с осью вращения.

На горизонтальной плоскости лежит деревянный брусок массой прикрепленный к вертикальной стенке пружиной с коэффициентом упругости В центр бруска попадает пуля массой летящая горизонтально и параллельно пружине, и застревает в нем. Определить скорость пули, если максимальное сжатие пружины после удара составило Трением бруска о плоскость пренебречь.

Брусок массой покоится на горизонтальной шероховатой поверхности. К нему прикреплена пружина жесткости Какую работу нужно совершить для того, чтобы сдвинуть с места брусок, растягивая пружину в горизонтальном направлении, если коэффициент трения между бруском и поверхностью

На гладкой горизонтальной плоскости покоится гладкий шар. С ним сталкивается другой такой же шар. Удар абсолютно упругий и непрямой. Определить угол, под которым разлетаются шары после удара. Обоснуйте применимость использованных физических законов.

Две частицы массами и со скоростями и сталкиваются абсолютно упруго. Определить скорости частиц после столкновения, которое является центральным. Обоснуйте применимость использованных физических законов.

Два одинаковых шара массой каждый связаны прочной нитью. Доска массой налетает со скоростью на эту систему и ударяет по середине нити. Найти скорость шаров при ударе о доску. Толщина доски и радиусы шаров малы по сравнению с длиной нити.

Небольшой шарик массой бросили с начальной скоростью направленной под углом к горизонту, при этом сразу после броска ускорение шарика составило Шарик приземлился на тот же горизонтальный уровень, с которого был брошен. За время движения потери механической энергии из-за сопротивления воздуха составили Найдите величину силы сопротивления воздуха, действующей на шарик за мгновение до удара о землю. Считайте, что сила сопротивления воздуха пропорциональна скорости тела.

В бассейне плавает лодка, на борту которой находится Костя и огромная глыба льда с вмороженным в нее валуном. Уровень воды в бассейне равен

Костя аккуратно помещает глыбу за борт, причем она сразу же опускается на дно, целиком погрузившись под воду. Уровень воды в бассейне становится равным а после таяния льда —

Сравните высоты и

К центру крышки напольных весов приторочена вертикальная пружина. Весы показывают Затем Дмитрий Т. становится на весы рядом с пружиной, и показания становятся равны

1. Как изменятся показания весов относительно если стоящий на весах Дмитрий начнет растягивать пружину, прикладывая к ней вертикальную силу ?

2. Как изменятся показания весов относительно если Дмитрий целиком взгромоздится на пружину?

3. Что покажут весы (не стесняйтесь вводить переменные), если Дмитрий встанет рядом с весами и, взявшись за пружину, аккуратно оторвет весы от пола?

Весы устроены следующим образом: две одинаковые массивные горизонтальные пластины соединены пружинками, сжатие которых весы переводят в вес по закону Гука.

Чаша в форме полусферы радиусом вращается с постоянной угловой скоростью вокруг вертикальной оси. Вместе с чашей вращается шарик, лежащий на ее внутренней поверхности. Расстояние от шарика до нижней точки чаши равно ее радиусу. Определить угловую скорость вращения чаши.

Конус с углом раствора вращается вокруг вертикальной оси с угловой скоростью В конусе находится шарик массы прикрепленный с помощью нити к боковой поверхности конуса и вращающийся вместе с ним по окружности радиуса Найдите силу натяжения нити.

Тело массой прикреплено к вертикально стоящей пружине жесткостью и совершает колебания с амплитудой В тот момент, когда тело проходит положение равновесия, двигаясь вверх, на него сверху падает и прилипает к нему кусок пластилина массой Чему будет равна новая амплитуда колебаний Скорость пластилина за мгновение до столкновения с телом равна Сделайте чертеж. Обоснуйте применимость использованных законов.

Тело массой под действием пружин совершает колебания с амплитудой на гладком горизонтальном столе. В тот момент, когда тело проходит положение равновесия, на него сверху падает и прилипает к нему кусок пластилина массой Чему будет равна новая амплитуда колебаний?

Клин массой с углом при основании покоится на гладкой горизонтальной плоскости. На наклонную поверхность клина ставят заводной автомобиль массой и отпускают без начальной скорости, после чего автомобиль начинает движение вверх по клину в плоскости рисунка. Найти скорость автомобиля относительно клина в момент, когда клин приобретает относительно плоскости скорость .

Брусок массой , лежащий на горизонтальной плоскости, совершает прямолинейное равноускоренное движение под действием горизонтально направленной силы Если увеличить массу бруска в раза, то его ускорение под действием той же силы уменьшится в раза. Пользуясь этими данными, вычислить коэффициент трения бруска о плоскость. Считать, что сила трения скольжения не зависит от скорости.

Четырьмя натянутыми нитями груз закреплен на тележке. Сила натяжения горизонтальных нитей соответственно и а вертикальных — и С каким ускорением тележка движется по горизонтальной плоскости?

Пластилиновый шар неподвижно подвешен на вертикальной пружине, верхний конец которой прикреплен к потолку. Снизу на него налетает такой же шар, скорость которого перед соударением равна и между телами присходит абсолютно неупругий удар, после которого тела движутся поступательно вертикально вверх. Начавшиеся колебания таковы, что в высшей точке подъема грузов пружина не деформирована. Найдите время после соударения, через которое скорость шаров впервые достигнет максимального значения.

Куб массой стоящий на горизонтальном столе и прикрепленный к недеформированной горизонтальной пружине жесткостью испытывает соударение с горизонтально летевшим со скоростью пластилиновым шариком массой (см. рисунок). Определите деформацию пружины после прекращения возникших затухающих колебаний. Известно, что к моменту остановки колебаний из-за трения о стол выделилось столько же теплоты, сколько при соударении пластилинового шара с кубом. Обоснуйте применимость использованных законов.

Импульс одного тела равен а его масса Второе тело движется вслед за первым, имея кинетическую энергию и скорость причем скорости тел сонаправлены. Между телами происходит центральный абсолютно неупругий удар, в результате которого тела движутся поступательно, а половина механической энергии тел переходит в тепло. Найдите скорость тел после удара.

Бильярдный шар массой движущийся со скоростью ударяется о борт стола под углом Удар абсолютно упругий. Определите модуль изменения импульса шара.

Ответ:

Под действием силы тяги двигателя, равной автомобиль движется с постоянной скоростью Чему равна мощность двигателя?

Ответ: кВт

Два математических маятника за одно и то же время совершают соответственно и колебаний. Какова длина каждого из них, если разность их длин

Плитка массой покоится на вертикальной пружине, сжимая ее. С высоты над полом, равной длине недеформированной пружины, свободно падает пластилин массой и прилипает к плите. Найти амплитуду установившихся колебаний. Грузы движутся поступательно и вертикально.

Через неподвижный блок, висящий на горизонтальной оси, перекинута нерастяжимая нить, на концах которой находятся грузы массой и груз неизвестной массы Начав двигаться из состояния покоя, груз массой опускается на 2 м за 1 с. Найдите силу натяжения нити.

Шар массой , движущийся по горизонтальной плоскости со скоростью налетает на покоящийся брусок массой и между телами происходит абсолютно упругий удар. В результате удара тела движутся поступательно. Брусок останавливается через скользя по шероховатой горизонтальной поверхности с коэффициентом трения Найдите массу бруска.

Автомобиль массой 1800 кг двигался по дороге. Его положение на дороге изменялось согласно графику зависимости координаты от времени (см. рисунок). Определите максимальную кинетическую энергию, которой автомобиль достиг при своём движении.

Два одинаковых кирпича соединены вертикальной пружиной. Нижний из них покоится на столе на высоте от пола. Стол внезапно исчезает. В момент удара нижнего кирпича о пол пружина впервые оказалась не деформирована. Найти высоту если изначально деформация пружины составляла

Грузы массами и соединены вертикальной пружиной жесткостью Сначала систему удерживают неподвижно за верхний груз массой затем аккуратненько отпускают. Найти законы движения для обоих грузов, изобразить зависимости на графиках

На вертикальной пружине жесткостью покоится плита массой Сверху на нее падает шарик для гольфа массой и отскакивает совершенно упруго. Найдите скорость шарика для гольфа перед ударом, если второе соударение произошло через время после первого. Участники процесса движутся поступательно вдоль оси пружины.