Груз колеблется на пружине. Груз колеблется на пружине Груз массой 0 2 кг

Груз колеблется на пружине. Груз колеблется на пружине Груз массой 0 2 кг
Груз колеблется на пружине. Груз колеблется на пружине Груз массой 0 2 кг
Раздел Физика -> Законы сохранения

Тест по материалам ЕГЭ «Работа и мощность. Законы сохранения в механике»

1. Человек взялся за конец лежащего на земле однородного стержня массы 100 кг и поднял этот конец на высоту 1 м. Какую работу он совершил?

2. Груз массой m = 0,2 кг привязан к нити длиной l = 1 м. Нить с грузом отвели от вертикали на угол 60 о (см. рисунок) и отпустили без начальной скорости. Чему равна кинетическая энергия груза при прохождении им положения равновесия?

1) 0,5 Дж

3. Шарик, движущийся по гладкой горизонтальной поверхности, налетает на лежащий неподвижно на той же поверхности более тяжелый шарик тех же размеров массой m. В результате частично неупругого удара первый шарик остановился, а 75% первоначальной кинетической энергии первого шарика перешло во внутреннюю энергию. Какова масса первого шарика?

4. Две тележки движутся навстречу друг другу с одинаковыми скоростями v . Массы тележек m и 2m. Какой будет скорость движения тележек после их абсолютно неупругого столкновения?

5. Шарик на длинной легкой нерастяжимой нити совершает колебания, поднимаясь над положением равновесия на максимальную высоту 20 см. Максимальная кинетическая энергия шарика в процессе колебаний равна 1 Дж. Масса шарика равна:

Груз массой 1 кг падает с высоты 240 м и углубляется в землю на 0,2 м. Определить среднюю силу сопротивления, если начальная скорость падения 14 м/с. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Задача №2.1.60 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(m=1\) кг, \(H=240\) м, \(h=0,2\) м, \(\upsilon_0=14\) м/с, \(F-?\)

Решение задачи:

Груз условно преодолевает 2 участка пути: в воздухе и в грунте. Применим для каждого из них теорему об изменении кинетической энергии.Суть этой теоремы в том, что работа некоторой силы есть изменение кинетической энергии тела.

Понятно, что на первом участке работу совершает сила тяжести, а на втором — сила сопротивления.

\[\left\{ \begin{gathered}
mg \cdot H = \frac{{m{\upsilon ^2}}}{2} — \frac{{m\upsilon _0^2}}{2} \hfill \\
— F \cdot h = 0 — \frac{{m{\upsilon ^2}}}{2} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]

Здесь \(\upsilon\) — это скорость груза непосредственно перед входом в землю. Обратите внимание, что работа силы тяжести положительна, а силы сопротивления — отрицательна.

Складываем вместе оба выражения системы.

Выражаем искомую силу сопротивления \(F\):

Таким образом, мы получили решение задачи в общем виде. Остается только посчитать численный ответ.

Ответ: 12,5 кН.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Дата: 02-02-2015 2470
Категория: Физические задачи
Метка: Задания 10

28013. Груз массой 0,08 кг колеблется на пружине со скоростью, меняющейся по закону

Кинетическая энергия груза вычисляется по формуле:

Определите, какую долю времени из первой секунды после начала движения кинетическая энергия груза будет не менее 5∙10 –3 Дж. Ответ выразите десятичной дробью, если нужно, округлите до сотых.

< t < 1, следовательно 0 < Пt < П (умножаем все части неравенства на Пи). Отметим, что на этом интервале имеет как положительное, так и отрицательное значение. Далее определяем, какой промежуток времени в первой секунде кинетическая энергия груза будет не менее 5∙10 –3 Дж, то есть:

Подставим v, получим:

Получаем два неравенства:

Изобразим решения неравенств графически:

Периодичность косинуса не учитываем, так как рассматриваем угол на интервале от 0 до Пи.

Делим части неравенств на Пи:

Таким образом, кинетическая энергия груза будет не менее 5∙10 –3 Дж с самого начала движения до 0,25 секунды, и от 0,75 до конца первой секунды. Общее время 0,25 + 0,25 = 0,5 секунды.

Ответ: 0,5

28012. Груз массой 0,08 кг колеблется на пружине со скоростью, меняющейся по закону:

Кинетическая энергия груза, измеряемая в джоулях, вычисляется по формуле:

где m - масса груза (в кг), v - скорость груза (в м/с). Определите, какую долю времени из первой секунды после начала движения кинетическая энергия груза будет не менее 5∙10 –3 Дж. Ответ выразите десятичной дробью, если нужно, округлите до сотых.

Обратим внимание на то, что процесс рассматриваем в течение первой секунды, то есть 0 < t < 1, следовательно 0 < Пt < П, (умножаем все части неравенства на Пи). Можно сделать вывод, что sin (Пt) имеет положительное значение. Далее определяем какой промежуток времени в первой секунде кинетическая энергия груза будет не менее 5∙10 –3 Дж, то есть:

Подставим v, получим: