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