Практикум решения физических задач (стр. 3 )

На гладкой горизонтальной поверхности стола покоится горка с двумя вершинами, высоты которых H и 3H. На левой вершине горки находится шайба массой m. Масса горки 5m, её поверхность гладкая. От незначительного толчка вправо шайба приходит в движение. Найти скорость шайбы на правой вершине, если: 1)горка закреплена на столе; 2) горка не закреплена. Считать, что при движении шайба не отрывается от поверхности горки, а поступательно движущаяся горка – от стола.

Ответ: 1) ; 2)

Задача №9.

На гладкой горизонтальной поверхности стола покоятся две горки с гладкими поверхностями, плавно переходящими в поверхность стола. Горка А закреплена на столе, и на ней на высоте H удерживают шайбу массой m. Масса горки В равна 6m. Шайбу отпускают. Найти максимальную высоту (считая от стола) подъема шайбы по горке В, если: 1) горка В закреплена на столе; 2) горка В не закреплена.

Ответ: 1) h=H; 2)

Задача №10.

В неподвижный математический маятник массой m1 попадает пуля массой m2, летящая горизонтально со скоростью V, и застревает в нем. На какую высоту h поднимется маятник? С какой минимальной скоростью V1 должна лететь пуля, чтобы маятник с пулей после взаимодействия смог описать окружность в вертикальной плоскости? Длина маятника l.

Ответ: ;

Задача №11.

В шар массой m1=1 кг, подвешенный на нерастяжимой и невесомой нити длиной l=1 м, попадает и застревает в нем пуля массой m2=10 г, летевшая под углом a=600 к горизонту. Шар с пулей отклонился на угол b=300. С какой скоростью V летела пуля?

Ответ:

Задача №12.

Два шарика, сделанные из пластилина, массы которых m1=0,1 кг и m2=0,3 кг, подвешены на одинаковых нитях длиной l=1 м каждая так, что их поверхности соприкасаются. Первый шарик отклонили от положения равновесия на угол 900 и отпустили. На какую высоту поднимутся шарики после абсолютно неупругого удара?

Ответ: см

Задача №13.

Два шарика, описанные в предыдущей задаче, сделаны из абсолютно упругого материала. Определите высоты, на которые поднимутся шарики после абсолютно упругого взаимодействия.

Ответ: 0,25 м; 0,25 м

Задача №14.

Шарик массой m подвешен на невесомой нерастяжимой нити длиной l=1 м. В него ударяется шарик массой 2m, летящий в плоскости рисунка со скоростью V0 так, что вектор скорости направлен горизонтально вдоль линии, соединяющей центры шаров. Каким должен быть модуль скорости V0, чтобы после удара шарик массой m совершил полный оборот по окружности в вертикальной плоскости? Удар считать абсолютно упругим, силы трения не учитывать. Ответ:

Задача №15.

На гладком столе покоится брусок массой M=20 г, прикрепленный пружиной жесткостью 50 Н/м к стене. В брусок ударяется шарик массой m=10 г, движущийся по столу со скоростью V0= 30м/с, направленной вдоль оси пружины. Считая соударение шарика и бруска упругим, найти амплитуду A колебаний бруска после удара.

Ответ: 0,4 м

Задача №16.

Брусок массой M, соединенный с пружиной жесткостью k, может совершать колебания на гладкой горизонтальной поверхности. В брусок попадает и застревает пуля массой m, летевшая горизонтально со скоростью V0. Определить максимальное сжатие пружины и максимальную скорость бруска с пулей. Каким будет максимальное сжатие пружины, если поверхность шероховатая и коэффициент трения между бруском и поверхностью m. Деформацией пружины за время проникновения пули в брусок пренебречь.

Ответ: ; ;

Задача №17.

Легкая пружина жесткостью k стоит вертикально на столе. С высоты H на нее падает небольшой шарик массой m. Какую максимальную скорость будет иметь шарик при своем движении вниз? Каково будет максимальное сжатие пружины?

Ответ: ;

Задача №18.

Цирковой гимнаст падает с высоты H=1,5 м на туго натянутую упругую предохранительную сетку. Каково будет максимальное провисание гимнаста в сетке, если в случае спокойно лежащего в сетке гимнаста провисание l0=0,1 м?

Ответ: =0,66 м

Задача №19.

Легкая пружина жесткостью k и длиной l стоит вертикально на столе. С высоты H на нее падает небольшой шарик массой m. Какую максимальную скорость будет иметь шарика при своем движении вниз? Трением пренебречь.

Ответ:

Задача №20.

Человек массой M=70 кг, неподвижно стоящий на коньках, бросил вперед в горизонтальном направлении снежный ком массой m=3,5 кг. Какую работу совершил человек при броске, если после броска он откатился назад на расстояние S=0,2 м? Коэффициент трения коньков о лед m=0,01.

Ответ: =29,4 Дж

Задача №21.

Шарик массой m=100 г подвешен на нити длиной l=1 м. Его приводят в движение так, что он обращается по окружности, лежащей в горизонтальной плоскости, которая находится на расстоянии l/2 от точки подвеса. Какую работу нужно совершить для сообщения шарику такого движения?

Ответ: 1,2 Дж

Задача №22.

При броске тела от поверхности Земли под некоторым углом к горизонту была совершена работа А=58,8 Дж. На каком расстоянии от места бросания тело упало на Землю, если его масса m=1 кг, а максимальная высота подъема в полете H=3 м?

Ответ: =12 м

Задача №23.

Цилиндрическое бревно массой m и длиной l лежит на Земле. Какую работу необходимо совершить, чтобы поставить бревно вертикально?

Ответ:

Задача №24.

Какую минимальную работу надо совершить, чтобы однородный куб массой m=100 кг, находящийся на горизонтальной поверхности, перевернуть с одной грани на соседнюю? Длина ребра куба l=0,5 м.

Ответ: 98 Дж

Задача №25.

Кирпич, лежащий на краю крыши дома, толкнули вверх вдоль ската со скоростью V=10 м/с. После упругого удара о конек кирпич соскользнул обратно и остановился на краю крыши. Найти коэффициент трения m между кирпичом и поверхностью крыши, если конек находится на высоте h=2,5 м от края крыши, а угол наклона крыши к горизонту a=300.

Ответ:

Задача №26.

С наклонной плоскости, составляющей угол a=450 с горизонтом, соскальзывает без начальной скорости небольшое тело и ударяется о выступ, перпендикулярный наклонной плоскости. Считая удар о выступ абсолютно упругим, найти, на какую высоту h поднимется тело после удара. Начальная высота тела H=1 м, коэффициент трения m=0,5.

Ответ: 0,33 м