Контрольные задания по физике (стр. 2 )

124. Найти угловое ускорение ступенчатого блока с радиусами R=30 см и r=20 см и моментом инерции 1 кг·м2, если массы грузов привязанных к нитям m1=1.5 кг, m2=1 кг. Рассчитать силы натяжения нитей. Трением и массой нитей пренебречь.

125. Однородный стержень длиной 60 см и массой m=0.5 кг вращается вокруг оси, проходящей через его середину согласно уравнению ц = At + Bt3, где A=2 рад/с, B=0.2 рад/с3. Определить вращающий момент сил действующих на стержень через время t=2 с после начала вращения. Трением пренебречь.

126. На пустотелый цилиндр с тонкими стенками намотаны две нити, свободные концы которых прикреплены к потолку. Под действием силы тяжести цилиндр опускается и нити раскручиваются. Найти его массу и ускорение, с которым он пускается, если сила натяжения каждой нити T=100 Н. Трением пренебречь.

127. Момент инерции ступенчатого блока 1 кгм2, радиусы R=2 м и R=1 м. Массы грузов m1=10 кг, m2=2 кг. Коэффициент трения груза m2 о горизонтальную плоскость 0.1. Найти ускорения грузов.

128. Найти массу диска, если груз массой m1=1 кг поднимается с ускорением a=0.4 м/с2. Груз массой m2 скользит по наклонной плоскости с углом наклона б=60є. Коэффициент трения 0.1.

129.

Найти угловое ускорение диска массой m=1 кг и радиусом R=0.3 м на который намотан шнур с привязанными грузами m1=0.5 кг и m2=2 кг. Рассчитать натяжение шнура между грузами.

130.

Грузы массой m1=2 кг и m2=1 кг связаны невесомой нитью, перекинутой через блок, масса которого равномерно распределена по ободу. Масса блока m=1 кг. В начальный момент грузы удерживают на одинаковой высоте. Найти расстояние между грузами по вертикали через 2 секунды после начала движения.

Диск диаметром d=1.6 м и массой m=500 кг вращается с частой n0=3000 об/мин. К его цилиндрической поверхности прижимается тормозная колодка с силой F=200 Н. Коэффициент трения колодки о диск 0.4. Сколько времени он вращается и сколько оборотов он сделает до остановки? Найти также тормозной момент.

131. Найти работу подъема груза по наклонной плоскости длиной 2 м, если масса груза равна 100 кг, угол наклона 30є, коэффициент трения 0.1 и груз движется с ускорением 1 м/с2.

132. Пружина жесткостью 500 Н/м сжата силой 100 Н. Определить работу внешней силы, дополнительно сжимающей пружину еще на 2 см.

133. Из пружинного пистолета с пружиной жесткостью 150 Н/м был произведен выстрел пулей массой 8 г. Определить скорость пули при вылете из пистолета, если пружина была сжата на 4 см.

134. Из шахты глубиной 600 м поднимают клеть массой 3 т на канате, каждый метр которого имеет массу 1.5 кг. Какая работа совершается при поднятии клети на поверхность Земли? Каков коэффициент полезного действия подъемного устройства?

135. Какая работа будет совершена силами гравитационного поля при падении на Землю тела массой 2 кг: 1) с высоты 1000 км; 2) из бесконечности?

136. Определить вторую космическую скорость ракеты, запущенной с поверхности Земли.

Примечание. Второй космической (или параболической) скоростью называется минимальная скорость, которую нужно сообщить телу, чтобы оно удалилось с поверхности Земли в бесконечность (при этом сопротивление воздуха в расчет не принимается и предполагается, что на тело действует только поле тяготения Земли).

137. Однородная цепочка длиной 2 м лежит на столе. Часть это цепочки спускается со стола так, что она начинает скользить вниз. Масса цепочки 500 г. Коэффициент трения между цепочкой и столом 0.1. Какая работа против силы трения совершается при соскальзывании всей цепочки?

138. Определить линейную скорость центра шара, скатившегося без скольжения с наклонной плоскости высотой 1 м.

139. Сколько времени будет скатываться без скольжения обруч с наклонной плоскости длиной 2 м и высотой 10 см?

140. Диск и шар скатываются без скольжения с одинаковой высоты. Определить отношение линейных скоростей диска и шара в конце наклонной плоскости.

141. На полу стоит тележка в виде длинной доски, снабженной легкими колесами. На одном конце доски стоит человек. Масса его m1=60 кг, масса доски m2=20 кг. С какой скоростью (относительно пола) будет двигаться тележка, если человек пойдет вдоль неё со скоростью (относительно доски) v=1 м/с. Массой колес и трением пренебречь.

142. Насколько переместится относительно берега лодка длиной L=3.5 м и массой m1=200 кг, если стоящий на корме человек массой m2=80 кг переместится на нос лодки? Считать лодку расположенной перпендикулярно берегу.

143. Шар массой m1=4 кг движется со скоростью v1=5 м/с и сталкивается с шаром массой m2=6 кг, который движется ему навстречу со скоростью v2=2 м/с. Определить скорости u1 и u2 шаров после удара. Удар считать абсолютно неупругим, прямым, центральным.

144. В незакрепленный покоящийся клин массой m1=1 кг попадает горизонтально летящий стальной шарик массой m2=0.1 кг и после абсолютно упругого удара о поверхность клина отскакивает вертикально вверх. На какую высоту поднимется шарик, если скорость клина после удара оказалась равной 1 м/с? Трением пренебречь.

145. Из орудия, не имеющего противооткатного устройства, производилась стрельба в горизонтальном направлении. Когда орудие было неподвижно закреплено, снаряд вылетел со скоростью v1=600 м/с, а когда орудию дали возможность свободно откатываться назад, снаряд вылетел со скоростью v2=580 м/с. С какой скоростью. откатилось при этом орудие?

146. Два груза массами m1=10 кг и m2=15 кг подвешены на нитях длиной L=2 м так, что грузы соприкасаются. Меньший груз отклонили на угол б=60є и отпустили. На какую высоту поднимутся оба груза после неупругого удара? Какое количество теплоты выделится при соударении?

147. По небольшому куску мягкого железа, лежащему на наковальне массой m1=300 кг, ударяет молот массой m2=8 кг. Определить КПД з удара, если удар неупругий. Полезной считать энергию затраченную на деформацию куска железа.

148. Определить КПД з неупругого удара бойка массой m1=0.5 т, падающего на сваю массой m2=120 кг. Полезной считать энергию затраченную на вбивание сваи.

149. Из ствола автоматического пистолета вылетает пуля массой m1=10 г со скоростью v=300 м/с. Затвор пистолета массой m2=200 г прижимается к стволу пружиной, жесткость которой k=25 кН/м. На какое расстояние отойдет затвор после выстрела? Считать, что пистолет жестко закреплен.

150. На гладкой горизонтальной поверхности находится деревянный ящик с песком массой M=50 кг. В него попадает пуля массой m=10 г, летящая со скоростью v0=800 м/с. Найдите максимальную деформацию пружины, удерживающей ящик, если её жесткость k=1 кН/м. Трением пренебречь.

151. Платформа в виде горизонтально расположенного диска может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы. На платформе находится человек, которого в условиях задачи можно рассматривать как материальную точку. Расходом энергии на преодоление сил трения пренебречь.

152. Начало условия см. в задаче 151. Человек массой 60 кг стоит на краю платформы массой 100 кг, делающей 5 об/мин. Сколько оборотов в минуту будет делать платформа, если человек перейдет в центр платформы?

153. Начало условия см. в задаче 151. Человек массой 60 кг стоит на краю платформы массой 100 кг. Человек обходит платформу вдоль её края и останавливается в той точке платформы, из которой начал обход. На какой угол (в градусах) повернулась платформа?

154. Начало условия см. в задаче 151. Человек массой 70 кг стоит на краю неподвижной платформы массой 180 кг. С какой угловой скоростью будет вращаться эта платформа, если человек пойдет по её краю со скоростью 1.8 м/с относительно платформы?

155. Начало условия см. в задаче 151. Человек массой 75 кг стоит на краю платформы делающей 3 об/мин. С какой скоростью должен идти человек вдоль края платформы, чтобы его скорость относительно Земли стала равной нулю. Масса платформы 120 кг, а её радиус 1.6 м.

156. На краю неподвижной скамьи Жуковского диаметром 0.8 м и массой 6 кг стоит человек массой 60 кг. С какой угловой скоростью начнет вращаться скамья, если человек поймает летящий на него мяч массой 0.5 кг? Траектория мяча горизонтальна и проходит на расстоянии 0.4 м от оси скамьи. Скорость мяча 5 м/с. Определить работу, которую совершает человек, чтобы удержать его.

157. Однородный стержень длиной 1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. В другой конец абсолютно неупруго ударяет пуля массой 7 г, летящая перпендикулярно стержню со скоростью 360 м/с. Определить массу стержня, если в результате попадания пули он отклонился на угол 60є.

158. Однородный стержень длиной 1 м и массой 0.7 кг подвешен на горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. В точку, отстоящую от оси на 2/3 длины, абсолютно упруго ударяет пуля массой 5 г летящая перпендикулярно стержню и его оси. После удара стержень отклонился на угол 60є. Определить скорость пули.

159. На скамье Жуковского сидит человек и держит на вытянутых руках гири массой 5 кг. каждая. Расстояние от каждой гири до оси скамьи 70 см. Скамья вращается с частотой 1c-1.

Определить частоту вращения скамьи, если человек сожмет руки так, что расстояние от каждой гири до оси скамьи станет равным 20 см. Момент инерции человека и скамьи относительно оси 2.5 кг·м2.

160. На скамье Жуковского стоит человек и держит в руках стержень вертикально по оси скамьи. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью 4 рад/сек. С какой угловой скоростью будет вращаться скамья с человеком, если повернуть стержень так, чтобы он занял горизонтальное положение. Суммарный момент инерции человека и скамьи 5 кг·м2. Длина стержня 1.8 м, его масса 6 кг. Считать, что центр масс стержня с человеком находится на оси платформы.