Какой минимальной мощностью должен. Тест "Работа

1 вариант

1.Тело массой 1кг поднимается на высоту 5м. Чему равна работа силы тяжести при подъеме тела.

А. 50Дж Б.150Дж В. 250Дж.

2.Определите минимальную мощность, которой должен обладать двигатель подъемника, чтобы поднять груз массой 0,05т на высоту 10м за 5с.

А.2кВт Б.1кВт В.3кВт.

3. При движении на велосипеде по горизонтальной дороге со скоростью 9км/ч развивается мощность 30Вт. Найдите движущую силу.

А.12Н Б. 24Н В. 40Н.

4.Тело массой 2кг имеет потенциальную энергию 10Дж. На какую высоту над землей поднято тело, если нуль отсчета потенциальной энергии находится на поверхности земли?

А.1м Б. 0,5м В. 2м.

5. Какова потенциальная энергия ударной части свайного молота массой 300кг, поднятого на высоту 1,5м?

А. 4500Дж Б. 5000Дж В. 6000Дж.

6. Какой максимальной потенциальной энергией будет обладать пуля, вылетевшая из ружья, если ее скорость при вылете равна 600м/с, а масса 9г?

А. 460Дж Б.1620ДЖ В. 2500Дж.

7. С какой скоростью бросили вертикально вверх камень, если он при этом поднялся на высоту 5м?

А.10м/с Б.5м/с В. 2м/с.

8. Самолет массой 2т движется в горизонтальном направлении со скоростью 50м/с. Находясь на высоте 420м, он переходит на снижение при выключенном двигателе и достигает дорожки аэродрома, имея скорость 30м/с. Какова работа силы сопротивления воздуха во время планирующего полета?

А. -10МДж Б.10МДж В. -20МДж.

9. Две тележки движутся навстречу друг другу со скоростью 4м/с каждая. После столкновения вторая тележка получила скорость в направлении движения первой тележки, равную 6м/с, а первая остановилась. Рассчитайте массу первой тележки, если масса второй 2кг.

10.Камень массой 20г, выпущенный вертикально вверх из рогатки, резиновый жгут которой был растянут на 20см, поднялся на высоту 40см. Найдите жесткость жгута.

2 вариант

1.Тело массой 2кг поднимают на высоту 2м. Чему равна работа сила тяжести при подъеме тела

А. 40Дж Б. 80Дж В. 60Дж.

2. Вычислите мощность насоса, подающего ежеминутно 1200кг воды на высоту20м.

А.4кВт Б.10кВт В. 20кВт.

3. Сила тяги сверхзвукового самолета при скорости полета 2340км/ч равна 220кН. Какова мощность двигателей самолета в этом режиме полета?

А.143МВт Б.150МВт В. 43МВт.

4.Тело, поднятое над землей на высоту 2м, имеет потенциальную энергию 40Дж. Какова масса этого тела, если нуль отсчета потенциальной энергии находится на поверхности земли?

А. 2кг Б. 4кг В. 5кг.

5. Какого изменение потенциальной энергии груза массой 200кг, упавшего на землю с высоты 2м?

А. -4500Дж Б. -4000Дж В. 4000Дж.

6.Чему равна кинетическая энергия тела массой 3кг, движущегося со скоростью 4м/с?

А. 20Дж Б. 30Дж В. 24Дж.

7. Мяч брошен вертикально вверх со скоростью10м/с. Определите максимальную высоту, на которую поднимется мяч.

А.10м Б. 5м В. 20м.

8. Камень, брошенный вертикально вверх со скоростью20м/с, упал на землю со скоростью10м/с. Масса камня200г. Какова работа силы сопротивления воздуха?

А. -30Дж Б. 30Дж В. -40Дж.

9. Два шара движутся навстречу друг другу с одинаковой скоростью. Масса первого шара 1кг. Какую массу должен иметь второй шар, чтобы после столкновения первый шар остановился, а второй покатился назад с прежней скоростью?

10. При подготовке игрушечного пистолета к выстрелу пружину жесткостью 800н/м сжали на 5см. Какую скорость приобретает пуля массой 20г при выстреле в горизонтальном направлении?

3 вариант

1. Шарик массой m движется со скоростью v и сталкивается с таким же неподвижным шариком. Считая удар абсолютно упругим, определите скорости шариков после столкновения.

А. v 1 =0; v 2 =v Б. v 1 =0; v 2 =0 В. v 1 =v; v 2 =v.

2. Чему равен модуль изменения импульса тела массой m , движущегося со скоростью v , если после столкновения со стенкой тело стало двигаться в противоположном направлении с той же по модулю скоростью?

А. 0 Б. mv В. 2mv .

3. Материальная точка массой 1 кг равномерно движется по окружности со скоростью 10м∕ с. Определите изменение импульса за половину периода.

А. 0 кг· м∕ с Б. 14 кг∙ м∕ с В. 20 кг· м∕ с.

4. Во сколько раз потенциальная энергия, накопленная пружиной при сжатии из положения равновесия на 2 см, меньше, чем при сжатии той же пружины на 4 см?

А. В 2 раза Б. В 8 раз В. В 4 раза.

5. Как изменится кинетическая энергия тела при увеличении его скорости в 2 раза?

А. Увеличится в 4 раза Б. Уменьшится в 4 раза В. Увеличится в 2 раза.

6. Из пружинного пистолета, расположенного на высоте 2м над поверхностью земли, вылетает пуля. Первый раз вертикально вверх, второй раз горизонтально. В каком случае скорость пули при подлете к поверхности земли будет наибольшей? Сопротивлением воздуха пренебречь. Скорость вылета пули из пистолета во всех случаях считать одинаковой.

А. В первом В. Во втором В. Во всех случаях конечная скорость пули по модулю будет одинакова.

7. На рисунке изображена траектория движения тела, брошенного под углом к горизонту (сопротивлением воздуха пренебречь). Кинетическая энергия равна потенциальной в точке

А. 2 Б. 3 В. 4

Г. Во всех точках равна.

8. Протон, движущийся со скоростью 2· 10 4 м/с, столкнулся с неподвижным ядром атома гелия. Рассчитайте скорость ядра атома гелия после удара, если скорость протона уменьшилась до 0,8· 10 4 м/с. Масса ядра гелия больше массы протона в 4 раза.

9. При подготовке игрушечного пистолета к выстрелу пружину жесткостью 800 Н/м сжали на 5 см. Какую скорость приобретает пуля массой 20 г при выстреле в горизонтальном направлении.

10. Рассчитайте среднюю силу сопротивления почвы, если тело массой 2 кг, брошенное с высоты 250 м вертикально вниз с начальной скоростью 20 м/с, погрузилось в землю на глубину 1,5 м.

РАБОТА, МОЩНОСТЬ, ЭНЕРГИЯ

С о д е р ж а н и е к н и г и

1. в В Е Д Е Н И Е.

2. Т Е О Р Е Т И Ч Е С К И Й О Б З О Р.

3. Р Е Ш Е Н И Е З А Д А Ч Ч А С Т и 1 ЕГЭ - 80 З А Д А Ч.

4. Р Е Ш Е Н И Е З А Д А Ч Ч А С Т И 2 ЕГЭ - 50 З А Д А Ч.

3-1. р а б о т а. м о щ н о с т ь.

3-2. м е х а н и ч е с к а я э н е р г и я.

3-3. теорема о и з м е н е н и и к и н е т и ч е с к о й э н е р г и и.

5. зАДАЧИ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ - 21 задача.

6. т А Б Л И Ц Ы С Ф О Р М У Л А М И.

В КАЧЕСТВЕ ПРИМЕРА НИЖЕ ПРИВЕДЕНЫ 4 ЗАДАЧИ ИЗ 130 ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ "РАБОТА И ЭНЕРГИЯ " С ПОДРОБНЫМИ РЕШЕНИЯМИ

Р Е Ш Е Н И Е З А Д А Ч Ч А С Т и 1 ЕГЭ

Задача № 1-8

Какой мощностью должен обладать двигатель подъемника, чтобы поднять груз массой m =100 кг на высоту h = 20 м за t = 9,8 с с земли равноускоренно?

Дано: m =100 кг, h = 20 м, t = 9,8 с. Определить N - ?

Мгновенную мощность двигателя, которая обеспечит подъем груза за заданное время, определим по формуле N = F· V (1), где F - сила поднимающая груз, V - скорость груза на высоте h . На груз при подъеме действуют силы: mg - сила тяжести, направлена вертикально вниз и F – сила поднимающая груз, направлена вертикально вверх. Груз перемещается вертикально вверх с ускорением а в соответствии со вторым законом Ньютона:

F - mg = ma, откуда F = mg + ma.

Ускорение находим из уравнения пути ускоренного движения h = at²/2, откуда a = 2h/t². Тогда поднимающая сила будет F = mg + m2h/t².

Определим скорость груза на высоте h : V = а· t = 2h/t.

Подставим выражение для силы и скорости в (1):

Задача № 1-22

Мальчик столкнул санки с вершины горки. Сразу после толчка санки имели скорость V 1 = 5 м/с. Высота горки h = 10 м. Трение санок о снег пренебрежимо мало. Какова скорость V 2 санок у подножия горки?

Дано: V 1 = 5 м/с, h = 10 м. Определить V 2 - ?

После толчка санок с вершины горки санки приобрели кинетическую энергию

Так как трение санок о снег можно не учитывать, то при движении санок с горы только сила тяжести mg совершает работу A = mgh.

Эта работа силы тяжести идёт на увеличение кинетической энергии санок, которая у подножия горки будет равна

где V 2 – скорость санок у подножия горки.

Решаем полученное уравнение и находим скорость санок у подножия горки

Р Е Ш Е Н И Е З А Д А Ч Ч А С Т И 2 ЕГЭ

Задача № 2-9

Работая с постоянной мощностью, локомотив может вести поезд вверх по наклону при угле наклона α 1 = 5·10 -3 рад со скоростью V 1 = 50 км/ч. Для угла наклона α 2 = 2,5.·10 -3 рад при тех же условиях он развивает скорость V 2 = 60 км/ч. Определить коэффициент трения, считая его одинаковым в обоих случаях.

Дано: α 1 = 5·10 -3 рад, V 1 = 50 км/ч = 13,9 м/с, α 2 = 2,5.·10 -3 рад, V 2 = 60 км/ч = 16,7 м/с. Определить μ - ?

Рис. 3.

Мощность, которую развивают двигатели локомотива при равномерном движении вверх по наклону, будем определять по формуле N = F 1 V 1 (1) для первого случая и N = F 2 V 2 (2)– для второго, где F 1 и F 2 - сила тяги двигателей.

Чтобы выразить силу тяги воспользуемся рис. 2-9 и запишем первый закон Ньютона:

F + mg + N + F тр = 0.

Спроецируем это уравнение на оси OX и OY.

OX : F - mgsin α - F тр = 0 (3), OY: - mgcosα + N = 0,

Откуда получаем N = mgcosα и F тр = μmgcosα.

Подставляем выражение для силы трения в (3) :

F - mgsin α - μmgcosα = 0,

откуда получаем выражение для силы тяги двигателей F = mg (sin α + μcosα).

Тогда F 1 = mg (sin α 1 + μcosα 1) и F 2 = mg (sin α 2 + μcosα 2).

Учитывая малость углов наклона, несколько упростим формулы: sin α 1 ≈ α 1 , sin α 2 ≈ α 2 , cosα 1 ≈ 1, cosα 2 ≈ 1, тогда F 1 = mg (α 1 + μ) и F 2 = mg (α 2 + μ).

Подставляем выражения для F 1 и F 2 в уравнения (1) и (2):

N = V 1 mg (α 1 + μ) (4) и N = V 2 mg (α 2 + μ) (5).

Решаем полученную систему уравнений:

V 1 mg (α 1 + μ) = V 2 mg (α 2 + μ),

Преобразуем уравнение: μ(V 2 - V 1) = V 1 α 1 - V 2 α 2 , откуда

Задача № 2-16

Тело массой m = 1 кг движется по столу, имея в начальной точке скорость V о = 2 м/с. Достигнув края стола, высота которого h = 1 м, тело падает. Коэффициент трения тела о стол μ = 0.1. Определить количество теплоты Q , выделившееся при неупругом ударе о землю. Путь, пройденный телом по столу S = 2м.

Дано: m = 1 кг, V о = 2 м/с, h = 1 м, μ = 0,1, S = 2м. Определить Q - ?

Когда тело упадет со стола на землю, то при неупругом ударе вся кинетическая энергия тела К 2 перейдет в тепло: К 2 = Q . Следовательно, нам надо определить кинетическую энергию тела в момент удара о землю. Для этого воспользуемся теоремой об изменении кинетической энергии тела:

К 2 – К 1 = ∑А i , откуда К 2 = К 1 + ∑А i (1) .

Кинетическая энергия тела в начальной точке пути К 1 = mV o ²/2. Сумма работ внешних сил, действующих на тело ∑А i = А тр + А т , где А тр = -F тр ·S = - μmgS – работа силы трения на пути S , А т = mgh – работа силы тяжести при падении тела с высоты h.

Подставим все в уравнение (1):

телефон: +79175649529, почта: [email protected]