Задачи

При возвращении с дачи Сергею Л. необходимо проехать небольшой участок дороги в горку. В ненастный декабрьский день этот участок обледенел; колеса проскальзывали, и машина не могла заехать в горку. Развернув автомобиль, Сергей попробовал подняться по горке задним ходом, и автомобиль успешно преодолел наклонный скользкий участок.

Какие колеса являются ведущими у автомобиля Сергея — передние или задние? Ответ поясните, опираясь на известные Вам физические законы. Сделайте чертеж. Считайте, что центр масс автомобиля равноудален от передней и задней оси.

На плоском шероховатом дне чаши находится шар. Дно чаши наклонено на некоторый угол по отношению к горизонту. Шар удерживается в равновесии нитью, параллельной дну. На какой наибольший угол можно наклонить дно чаши, чтобы шар все еще оставался в равновесии? Коэффициент трения

На одном конце невесомого стержня закреплен гладкий груз массой а на другом — груз массой Стержень неподвижно покоится в сферической выемке (см. рисунок). При каком коэффициенте трения такое равновесие возможно? Обоснуйте применимость использованных для решения задачи законов. Сделайте чертеж с указанием сил, действующих на тела.

Найти минимальную силу, которой можно опрокинуть через ребро куб массой При каком коэффициенте трения это возможно?

Неоднородный стержень висит на двух невесомых нитях. Определить построением центр тяжести стержня.

На внутренней поверхности сферы лежит невесомый стержень с маленькими шариками массами и на концах. Длина стержня равна радиусу сферы. Пренебрегая трением, найти угол между стержнем и горизонталью (см. рисунок).

Однородный стержень массой верхним концом прикреплен к шарниру, а нижним опирается на тележку (см. рисунок). Трения в шарнире нет, тележка может скользить без трения по горизонтальной плоскости. Коэффициент трения стержня о тележку угол отклонения стержня от вертикали

Найдите, с какой минимальной силой надо тянуть тележку, чтобы сдвинуть ее: (1) влево; (2) вправо.

Однородная тонкая пластинка радиусом имеет форму круга, в котором вырезано отверстие вдвое меньшего радиуса, касающееся края пластинки (см. рисунок). Где находится центр тяжести пластинки?

Кубик стоит у стены так, что одна из его граней образует угол с полом (см. рисунок). При каком значении коэффициента трения кубика о пол это возможно, если трением о стену можно пренебречь?

К гвоздю, вбитому в стенку, привязана нить, намотанная на катушку (см. рисунок). Катушка висит, опираясь о стенку. Нить составляет со стенкой угол Размеры катушки: Найти минимальное значение коэффициента трения между стенкой и катушкой, при котором катушка неподвижна.

Два небольших шара массами и закреплены на концах невесомого стержня расположенного горизонтально на опорах и (см. рисунок). Длина стержня а расстояние равно Чему равно расстояние между опорами если сила давления стержня на опору в 2 раза больше, чем на опору Сделайте рисунок с указанием внешних сил, действующих на систему тел «стержень и шары». Обоснуйте применимость законов, используемых при решении задачи.

Коромысло весов, к которому подвешены на нитях два груза (см. рисунок), находится в равновесии. Массу второго груза уменьшили в 4 раза. Во сколько раз нужно увеличить плечо чтобы равновесие сохранилось? (Коромысло и нити считать невесомыми.)

Ответ: в раз(а)

Невесомый рычаг находится в равновесии (см. рисунок). Сила её плечо равно 20 см. Каков модуль силы если её плечо равно 16 см?

Ответ: Н

Рычаг массой находится в равновесии (см. рисунок). Сила её плечо равно 20 см. Каков модуль силы если её плечо равно 10 см?

Ответ: Н

Тонкая однородная пластина П опирается одним ребром на гладкую горизонтальную поверхность, а другим — на шероховатую наклонную плоскость, образующую с горизонтом угол (см. рисунок). Модуль действующей на пластину силы тяжести К середине верхнего ребра пластины прикреплена гладкая невесомая нить, переброшенная через блок. На другом конце нити подвешен груз . Отрезок нити между пластиной П и блоком параллелен наклонной плоскости, а между грузом и блоком — вертикален. Определите вес груза , при котором рассмотренная система будет находиться в равновесии, если коэффициент трения пластины о наклонную плоскость равен

Коромысло весов, к которому подвешены на нитях два груза (см. рисунок), находится в равновесии. Массу первого груза увеличили в 2 раза. Во сколько раз нужно уменьшить плечо чтобы равновесие сохранилось? (Коромысло и нити считать невесомыми.)

Ответ: в раз(а)

Тело массой 0,2 кг подвешено к правому плечу невесомого рычага (см. рисунок). Груз какой массы надо подвесить ко второму делению левого плеча рычага для достижения равновесия?

Ответ: кг

Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия лёгкого рычага, к которому приложены силы и Результаты, которые он получил, представлены в таблице. и — плечи сил.

Каков модуль силы если рычаг находится в равновесии?

Ответ: Н

Момент первой силы, действующей на рычаг, равен 50 Н⋅м. Какой должна быть вторая сила, чтобы рычаг находился в равновесии, если её плечо равно 0,5 м?

Ответ: Н

Алюминиевая спица с длиной и площадью поперечного сечения подвешена на нити за верхний конец. Нижний конец опирается на горизонтальное дно сосуда, в который налита вода. Длина погруженной в воду части спицы Найти силу с которой спица давит на дно сосуда, если известно, что нить расположена вертикально. Плотность алюминия плотность воды

Тонкая однородная палочка опирается одним концом о вершину острого камня, выступающего из воды. Другой конец палочки находится на плаву, причем погруженная в воду часть палочки в раз меньше всей ее длины. Плотность воды Найти плотность материала, из которого сделана палочка.

В гладкий высокий стакан радиусом 4 см поставили палочку длиной 10 см и массой 90 г. В стакан налили жидкости высотой 4 см, плотность которой составляет 0,75 от плотности материала палочки. Найти силу, с которой верхний конец палочки давит на стенку стакана.

Цилиндр массой и радиусом , на который намотана нерастяжимая невесомая нить, положили на наклонную плоскость с углом наклона к горизонту , а конец нити прикрепили к вертикальной стенке. Ось цилиндра горизонтальна. Нить не скользит по цилиндру, параллельна наклонной плоскости и перпендикулярна оси цилиндра (см. рисунок). При каком минимальном коэффициенте трения между цилиндром и плоскостью цилиндр будет находиться в равновесии? Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на цилиндр.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Найти минимальную горизонтальную силу, которой можно опрокинуть через ребро куб массой При каком коэффициенте трения это возможно?

Верхний конец лестницы опирается о гладкую вертикальную стену, а нижний находится на шероховатом полу. Коэффициент трения между лестницей и полом При каком предельном значении угла наклона она будет находиться в равновесии?

Из однородной тонкой пластины в форме квадрата со стороной вырезано отверстие диаметром касающееся стороны квадрата (см. рисунок). Определить положения центра тяжести.

К вертикальной стенке прислонена однородная доска, образующая с горизонтальным полом угол Коэффициент трения доски о пол Каков должен быть коэффициент трения доски о стену, чтобы доска оставалась в равновесии?

Невесомый стержень длиной 3 м, находящийся в ящике с гладкими дном и стенками, составляет с вертикалью угол (см. рисунок). К стержню на расстоянии 2 м от правого его конца подвешен на нити шар массой 5 кг. Каков модуль силы нормальной реакции правой стенки ящика, действующей на нижний конец стержня?

Однородный стержень длиной м и массой кг несет на концах два маленьких шарика, массы которых кг и кг. Стержень может поворачиваться на горизонтальной оси, находящейся на расстоянии м от шарика меньшей массы. Чтобы стержень был расположен горизонтально, под шарик большей массы подставлена опора. Найти силу , действующую на опору. Ускорение свободного падения принять м/с².

Лестница стоит на шероховатом полу и опирается о выступ, снабженный роликом. Расстояние от нижнего конца лестницы до выступа составляет ее полной длины, угол наклона лестницы Каков должен быть коэффициент трения между лестницей и полом, чтобы она находилась в равновесии? Трением в ролике пренебречь.

Деревянная линейка выдвинута за край стола на часть своей длины. При этом она не опрокидывается, если на ее свешивающийся конец положить груз массой не более г. На какую часть длины можно выдвинуть за край стола эту линейку, если на ее свешивающийся конец положен груз массой г?

Автомобиль массой кг равномерно движется вверх по наклонному участку дороги, составляющему с горизонтом угол Найти силу с которой давят на дорогу передние колеса автомобиля, если расстояние между его осями м, центр тяжести расположен посередине между осями на расстоянии м от поверхности дороги, ведущие колеса — задние. Ускорение свободного падения принять м/с².

Невесомый стержень с двумя малыми грузиками массами г и г, расположенными в точках и соответственно, шарнирно закреплен в точке Груз массой г подвешен к идеальному блоку за невесомую и нерастяжимую нить, другой конец которой соединен с нижним концом стержня, как показано на рисунке. Вся система находится в равновесии, если стержень отклонен от вертикали на угол а нить составляет угол с вертикалью, равный Расстояние см. Определите длину стержня пренебрегая трением в шарнире. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на груз и стержень.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Деревянная линейка длиной см выдвинута за край стола на 1/4 часть своей длины. При этом она не опрокидывается, если на её правом конце лежит груз массой не более 100 г (см. рисунок). Груз какой максимальной массы можно положить на правый конец линейки, чтобы она не перевернулась в случае, когда она выдвинута за край стола на 1/3 часть своей длины?

Однородный тонкий стержень массой одним концом шарнирно прикреплён к потолку, а другим концом опирается на массивную горизонтальную доску, образуя с ней угол Под действием горизонтальной силы доска движется поступательно влево с постоянной скоростью (см. рисунок). Стержень при этом неподвижен. Найдите если а коэффициент трения стержня по доске Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на стержень и доску. Трением доски по опоре и трением в шарнире пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Однородный брусок AB массой M постоянного прямоугольного сечения лежит на гладкой горизонтальной поверхности стола, свешиваясь с него менее чем наполовину (см. рисунок). К правому концу бруска прикреплена лёгкая нерастяжимая нить. Другой конец нити закреплён на меньшем из двух дисков идеального составного блока. На большем диске этого блока закреплена другая лёгкая нерастяжимая нить, на которой висит груз массой Диски скреплены друг с другом, образуя единое целое. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на брусок M, блок и груз m. Найдите минимальное значение M, при котором система тел остаётся неподвижной. Обоснуйте применимость законов, используемых при решении задачи.

Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия рычага, к которому приложены силы и Результаты, которые он получил, представлены в таблице. и — плечи сил.

Определите модуль силы если рычаг находится в равновесии. Массой рычага пренебречь.

Ответ: Н

Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия рычага, к которому приложены силы и Результаты, которые он получил, представлены в таблице. и — плечи сил.

Определите длину плеча если рычаг находится в равновесии.

Ответ: м

Невесомый рычаг находится в равновесии (см. рисунок). Модуль силы Н, её плечо равно см. Каков модуль силы , если её плечо равно см?

Ответ: Н

Ученик зафиксировал с использованием нити однородный лёгкий рычаг. Какова масса подвешенного к рычагу груза, если сила натяжения нити равна 6 Н?

Ответ: кг