Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий
Версия для печати и копирования в MS Word
1
На железной дороге для натяжения проводов используется показанная на рисунке система, состоящая из легких блоков и тросов, натягиваемых тяжелым грузом. Чему равна сила натяжения провода? (Ответ дайте в ньютонах.) Трение в осях блоков мало. Блоки и нити считайте невесомыми.
Источник: Яндекс: Тренировочная работа ЕГЭ по физике. Вариант 1.
2
К левому концу невесомого стержня прикреплен груз массой 3 кг (см. рис.).
Стержень расположили на опоре, отстоящей от его левого конца на 0,2 длины стержня. Чему равна масса груза, который надо подвесить к правому концу стержня, чтобы он находился в равновесии? (Ответ дайте в килограммах.)
3
На рычаг действуют две силы. Момент первой силы относительно оси вращения рычага равен 50 Н · м. Какова величина второй силы, если её плечо относительно этой же оси равно 0,5 м и рычаг при этом находится в равновесии?
Ответ дайте в Ньютонах.
Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2022 по физике
4
Под действием веса груза mg и силы F рычаг, представленный на рисунке, находится в равновесии. Вектор силы F перпендикулярен рычагу, а груз на плоскость не давит. Расстояния между точками приложения сил и точкой опоры, а также проекции этих расстояний на вертикальную и горизонтальную оси указаны на рисунке.
Если модуль силы F равен 240 Н, то каков модуль силы тяжести, действующей на груз? (Ответ дайте в ньютонах.)
5
Тело массой 0,2 кг подвешено к правому плечу невесомого рычага (см. рис.).
Чему равна масса груза, который надо подвесить ко второму делению левого плеча рычага для достижения равновесия? (Ответ дайте в килограммах.)
Пройти тестирование по этим заданиям
Механическое равновесие, механические колебания и волны. Условие равновесия твёрдого тела, закон Паскаля, сила Архимеда,
В. З. Шапиро
Четвертое задание ЕГЭ по физике проверяет ваши знания по нескольким разделам физики: «Механические колебания и волны», «Сила Архимеда», «Условие равновесия рычага». Это задание базового уровня, без возможности выбора ответа.
Сила Архимеда
Необходимая теория: Статика жидкостей и газов
1. Деревянный кубик имеет ребро 3 см. Определите архимедову силу, действующую на кубик при его полном погружении в воду.
Ответ: __________________________ Н.
Применим формулу для силы Архимеда.
где 
– плотность жидкости, в которую погружается тело. Проведем расчет: 
Ответ: 0,27 Н.
Секрет решения: В этой достаточно простой задаче можно допустить ошибку, перепутав плотности жидкости (воды) и дерева. В законе Архимеда используется плотность жидкости, в которую погружается тело.
Механические колебания и волны
Необходимая теория: Механические колебания и Механические волны
2. Колеблющаяся струна издаёт звук с длиной волны 0,17 м. Какова частота её колебаний, если скорость звука в воздухе 340 м/с?
Ответ: ___________________________ Гц.
Формула, которая связывает длину волны, частоту и скорость ее распространения, имеет вид: 
Отсюда можно выразить частоту колебаний 
(Гц).
Ответ: 2000 Гц.
Обратите внимание на тему «Колебания и волны». Если у вас есть глубокое понимание процессов колебательного и волнового движения в механике – вы сможете провести полную аналогию, рассматривая колебательные процессы в электродинамике.
3. Груз, подвешенный на лёгкой пружине жёсткостью 400 Н/м, совершает свободные вертикальные гармонические колебания. Пружину какой жёсткости надо взять вместо первой пружины, чтобы период свободных колебаний этого груза стал в 2 раза меньше?
Ответ: ___________________________ Н/м.
Формула для периода колебаний пружинного маятника имеет вид:
Для двух случаев запишем уравнения:
отсюда 
Рассчитаем 
Н/м.
Ответ: 1600 Н/м.
Формулы периодов колебаний математического и пружинного маятников являются базовыми и входят в Кодификатор ЕГЭ по физике. Только через многократное решение задач и вывод физических величин, входящих в эту формулу можно добиться безошибочного применения этих закономерностей.
Условие равновесия рычага
Необходимая теория: Простые механизмы
4. С использованием нити ученик зафиксировал рычаг. Какова масса подвешенного к рычагу груза, если сила натяжения нити равна 3 Н?
Ответ: ______________________ кг.
Условие равновесия рычага можно выразить следующим образом:
(1).
Силу натяжения нити T можно приравнять к 
а вес груза P к 
Кроме того, 
Тогда формула (1) примет вид
отсюда 
(кг).
Ответ: 0,5 кг.
Секрет решения: При рассмотрении условия равновесия рычага надо помнить, что плечо силы – это кратчайшее расстояние от линии действия силы до оси вращения (точки опоры). Если дополнительно в задаче дается масса рычага, то необходимо принять во внимание силу тяжести, которая действует на сам рычаг.
Спасибо за то, что пользуйтесь нашими материалами.
Информация на странице «Задание 4 ЕГЭ по физике» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.
Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в высшее учебное заведение или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из разделов нашего сайта.
Публикация обновлена:
08.03.2023
4. Статика и механические колебания
1. Вспоминай формулы по каждой теме
2. Решай новые задачи каждый день
3. Вдумчиво разбирай решения
Момент силы, механическое равновесие тела
При одновременном действии на одно тело нескольких сил тело движется с ускорением.
Линия действия силы — прямая, проходящая через вектор силы. Если силы действуют параллельно друг другу, то точки приложения результирующей силы нет.
Момент силы относительно оси вращения — это произведение силы на плечо. [vec{M}=vec{F}vec{l}]
Плечо силы — это расстояние от оси вращения до линия действия силы. В качестве примера на рисунке изображён некий диск, к которому приложена сила (vec{F}). Ось вращения перпендикулярна плоскости чертежа и проходит через точку O. Плечом силы является величина (l = OH), где (displaystyle H) — основание перпендикуляра, опущенного из точки O на линию действия силы.
Момент силы считается положительным, если сила стремится поворачивать тело против часовой стрелки, и отрицательным, если по часовой стрелке.
Правило моментов
Тело, имеющее неподвижную ось вращения, находится в равновесии, если алгебраическая сумма моментов всех приложенных к телу сил равна нулю.
Условия равновесия тела:
1) Силы уравновешены вдоль любой оси.
2) Суммарный момент сил, вращающих тело в одну сторону, равен суммарному моменту сил, вращающих тело в другую сторону.
Также условия равновесия тела можно сформулировать следующим образом:
1) Равна нулю векторная сумма всех сил, приложенных к телу.
2) Равна нулю алгебраическая сумма моментов всех сил, приложенных к телу, относительно данной оси вращения или любой другой оси, параллельной данной.
Центр тяжести тела — центр параллельных сил тяжести элементарных частей этого тела.
1) Если однородное тело имеет ось симметрии, то центр тяжести находится на этой оси.
2) Если однородное тело имеет плоскость симметрии, то центр тяжести находится в этой плоскости.
3) Если однородное тело имеет центр симметрии, то центр тяжести находится в этой точке.
Виды равновесия
Равновесие называется устойчивым, если после небольших внешних воздействий тело возвращается в исходное состояние равновесия.
Равновесие называется неустойчивым, если при небольшом смещении тела из положения равновесия равнодействующая приложенных к нему сил отлична от нуля и направлена от положения равновесия.
Равновесие называется безразличным, если при небольшом смещении тела из положения равновесия равнодействующая приложенных к нему сил равна нулю.
Сила, приложенная к рычагу слева равна 300 Н. Какой длины должно быть ее плечо, чтобы рычаг находился в равновесии, если момент силы, действующей на него справа, равен 90 Н(cdot)м? (Ответ дайте в сантиметрах.)
Пусть (M_1) – момент силы, приложенной к рычагу справа, а (M_2) – слева. Чтобы рычаг находился в равновесии, моменты сил, действующих на него слева и справа, должны быть равны: [M_1 = M_2] В то же время момент силы (M_2) по определению равен произведению силы на ее плечо: [M_2 = Fcdot{l},] где (F) – величина силы, приложенной слева; (l) – длина плеча слева. Исходя из этого получаем, что: [M_1 = Fcdot{l}] Отсюда выразим (l): [l = frac{M_1}{F}] [l = frac{90text{ Н}cdot{text{м}}}{300text{ Н}} = 0,3text{ м} = 30text{ см }]
Ответ: 30
Тело массой 1 кг подвешено к правому плечу невесомого рычага (см. рисунок). К какому делению левого плеча рычага нужно подвесить груз массой 3,5 кг для достижения равновесия?
Пусть масса правого груза (m_1), а левого – (m_2).
Обозначим длину одного деления за (l). Тогда, исходя из рисунка, длина правого плеча равна (l_1 = 7l), а длина левого плеча равна (l_2 = nl), где (n) – количество делений.
Чтобы рычаг достиг равновесия, моменты сил, действующих на него справа и слева, должны быть равны: (M_1 = M_2).
В то же время моменты сил (M_1) и (M_2) по определению равны произведению силы на ее плечо: [M_1 = F_1l_1] [M_2 = F_2l_2] Отсюда получаем: (F_1l_1 = F_2l_2)
Выразим длину левого плеча рычага: (displaystyle{l_2 = frac{F_1l_1}{F_2}})
На оба груза действует единственная сила – сила тяжести, поэтому: [F_1 = m_1g] [F_2 = m_2g] С учетом этого: [l_2 = displaystyle{frac{m_1gcdot{l_1}}{m_2g}} = frac{m_1l_1}{m_2}] [displaystyle{l_2 = frac{1text{ кг}cdot{7l}}{3,5text{ кг}} = 2l}Rightarrow nl = 2l Rightarrow n = 2]
Ответ: 2
Две вершины однородного железного куба объемом (V = 512) см(^3) опираются на две точки горизонтальной и вертикальной поверхностей, как показано на рисунке. Чему равно плечо силы реакции опоры относительно оси, перпендикулярной плоскости чертежа и проходящей через точку (O_3)? (O_2C = sqrt{7}) см (Ответ дайте в метрах.)
Плечо – это кратчайшее расстояние между осью вращения и линией действия силы. Мысленно продолжим линию действия силы реакции опоры (N) и перпендикуляром соединим ее с прямой, проходящей через точку (O_3). Получаем, что плечом этой силы является отрезок (O_3C).
Воспользуемся геометрией, чтобы найти отрезок (O_3C).
Рассмотрим треугольник (Delta O_1O_2O_4) с прямым углом (O_2): [O_1O_4^2 = O_1O_2^2 + O_4O_2^2] [O_1O_2 = O_2O_4 = a] [displaystyle{O_1O_4 = sqrt{2a^2} = asqrt{2}}] Далее найдем отрезок (O_2O_3): [displaystyle{O_2O_3 = frac{1}{2}O_1O_4} = frac{asqrt{2}}{2}] Рассмотрим треугольник (Delta O_3O_2C) с прямым углом (C): [O_3O_2^2 = O_3C^2 + O_2C^2] [displaystyle{O_3C = {sqrt{O_3O_2^2 — O_2C^2 }}}] [displaystyle{O_3C = {sqrt{left(frac{asqrt{2}}{2}right)^2 — O_2C^2 }}}] Зная объем куба, можно найти его сторону (a): [V = a^3 Rightarrow a = sqrt[3]{V} = sqrt[3]{512text{ см}^3} = 8 text{ см }] Тогда: [displaystyle{O_3C = {sqrt{left(frac{8text{ см}cdotsqrt{2}}{2}right)^2 — (sqrt{7}text{ см})^2 }} = 5 text{ см} = 0,05text{ м }}]
Ответ: 0,05
Две вершины однородного медного куба опираются на две точки горизонтальной и вертикальной поверхностей, как показано на рисунке. Чему равен момент силы трения относительно оси, проходящей через точку (O_1) перпендикулярно плоскости рисунка, если масса куба равна 0,7 кг? (OO_2 = 0,4) м (Ответ дайте в Н(cdot)м)
Момент силы трения (M) равен произведению модуля силы трения (F_text{тр}) на ее плечо (l): [M = F_text{тр}cdot{l}] Прямая (OO_1) – линия действия силы трения. По рисунку видно, что длина плеча силы трения (l) относительно точки (O_1) равна нулю (так как ось вращения, проходящая через точку (O_1), перпендикулярна линии действия силы трения).
Следовательно, и момент силы трения (M) так же равен нулю: [M = F_text{тр}cdot{0}text{ м} = 0text{ Н}cdot{text{м }}]
Ответ: 0
Две вершины однородного деревянного куба со стороной (a = 5sqrt{2}) м опираются на две точки горизонтальной и вертикальной поверхностей, как показано на рисунке. Чему равен момент силы тяжести относительно оси, перпендикулярной плоскости чертежа и проходящей через точку (A)? (AO_1 = 3) м (Ответ дайте в МН(cdot)м и округлите до десятых.) 
Момент силы тяжести M равен произведению модуля силы тяжести (F) на ее плечо (l): [M = Fcdot{l}] Плечо – это кратчайшее расстояние между осью вращения и линией действия силы. Мысленно продолжим линию действия силы тяжести (F) и перпендикуляром соединим ее с прямой, проходящей через точку (A). Получаем, что плечом силы тяжести является отрезок (AO_3).
Воспользуемся геометрией, чтобы найти отрезок (AO_3).
Рассмотрим треугольник (Delta O_1O_2O_3) с прямым углом (O_3): [O_1O_2^2 = O_1O_3^2 + O_2O_3^2] [O_1O_3 = O_2O_3] [O_1O_2^2 = 2O_1O_3^2] [displaystyle{O_1O_3 = frac{O_1O_2}{sqrt{2}}}] [displaystyle{O_1O_3 = frac{5sqrt{2}}{sqrt{2}}} = 5text{ м }] Рассмотрим треугольник (Delta O_1AO_3) с прямым углом A: [O_1O_3^2 = AO_3^2 + AO_1^2] [AO_3 = sqrt{O_1O_3^2 — AO_1^2}] [AO_3 = sqrt{(5text{ м})^2 — (3text{ м})^2} = 4text{ м }] Сила тяжести равна произведению массы куба (m) на ускорение свободного падения (g): [F = mg] Подставим это значение в исходную формулу: [M = mgcdot{AO_3}] Зная плотность и объем куба, можно найти его массу: [displaystyle{rho =frac{m}{V}},text{ где }V = a^3] [m = rho V = rho a^3] Подставим это значение в предыдущую формулу и найдем искомую величину: [M = rho a^3gcdot{AO_3}] [displaystyle{M = 400text{ }frac{text{кг}}{text{м}^3}cdot{(5sqrt{2}text{ м})}^3cdot{10frac{text{м}}{text{с}^2}}cdot{4}text{ м} approx 5,7text{ М,Н$cdot$м }}]
Ответ: 5,7
На прут массой 1 кг со стороны вертикальной поверхности действует сила трения, равная 3 Н. Найдите момент силы реакции опоры, действующей на него со стороны горизонтальной поверхности, относительно оси, проходящей через точку (O) перпендикулярно плоскости рисунка, если (AB = 6,5) м, а (AC = 9,7) м. (Ответ дайте в Н(cdot)м и округлите до целого числа.) 
Момент действующей на горизонтальную стенку силы реакции опоры относительно оси, перпендикулярной плоскости рисунка и проходящей через точку (O), равен: [M = N_2l,] где (l) – плечо силы. Мысленно продолжим линию действия силы рекции опоры (N_2) и перпендикуляром соединим ее с прямой, проходящей через точку (O). Получаем, что плечом силы (N_2) является отрезок (OC_1), равный: [displaystyle{OC_1 = frac{BC}{2}} = frac{sqrt{AC^2 — AB^2}}{2}] [OC_1 = frac{sqrt{9,7text{ м}^2 — 6,5text{ м}^2}}{2} = 3,6text{ м }] Чтобы найти неизвестную величину (N_2), укажем все силы, действующие на прут, и запишем второй закон Ньютона с учетом того, что тело находится в равновесии: [vec{F}_{text{тр}1} + vec{N}_1 + vec{F} + vec{N}_2 + vec{F}_{text{тр}2} = 0] Введем оси (OX) и (OY), спроецируем на них все силы. [OX: N_1 — F_{text{тр}2} = 0] [OY: F_{text{тр}1} + N_2 — F = 0] Выразим силу реакции опоры (N_2), действующую на горизонтальную стенку: [N_2 = F — F_{text{тр}1}] Сила тяжести (F) по определению равна: (F = mg), поэтому: [N_2 = mg — F_{text{тр}1}] [N_2 = 1text{ кг}cdot{10text{ }frac{text{м}}{text{c}}^2} — 3text{ H} = 7text{ H }] Подставим найденные значения в начальную формулу: [M = 7{text{ Н}cdot{3,6}text{ м}} = 25,2text{ Н}cdot{text{м}}approx{25}text{ Н}cdot{text{м }}]
Ответ: 25
Группа школьников проводила лабораторную работу, исследуя основные условия равновесия легкого рычага, плечи сил которого равны (l_1) и (l_2). К рычагу с двух сторон ребята подвесили грузы массой (m_1) и (m_2).
Результаты эксперимента были занесены в следующую таблицу:
Чему равна масса груза (m_2), если рычаг находился в равновесии? (Ответ дайте в килограммах и округлите до десятых.)
Так как рычаг находился в равновесии, то моменты сил, действующих на него справа и слева, должны быть равны: (M_1 = M_2).
В то же время моменты сил (M_1) и (M_2) по определению равны произведению силы на ее плечо: [M_1 = F_1l_1] [M_2 = F_2l_2] Отсюда получаем: (F_1l_1 = F_2l_2)
На оба груза действует единственная сила – сила тяжести, поэтому: [F_1 = m_1g] [F_2 = m_2g] С учетом этого: (M_1 = m_1gcdot{l_1}) и (M_2 = m_2gcdot{l_2}). Приравняв (M_1) и (M_2), получаем, что: [m_1gcdot{l_1} = m_2gcdot{l_2}] [m_1l_1 = m_2l_2] Выразим массу второго груза (m_2): [displaystyle{m_2 = frac{m_1l_1}{l_2}}] [displaystyle{m_2 = frac{0,7text{ кг}cdot{0,84text{ м}}}{0,35text{ м}}} approx 1,7text{ кг }]
Ответ: 1,7
Курс Глицин. Любовь, друзья, спорт и подготовка к ЕГЭ
Курс Глицин. Любовь, друзья, спорт и подготовка к ЕГЭ
За это задание ты можешь получить 2 балла. Уровень сложности: базовый.
Средний процент выполнения: 10.3%
Ответом к заданию 5 по физике может быть последовательность цифр, чисел или слов. Порядок записи имеет значение.
Разбор сложных заданий в тг-канале
Задачи для практики
Задача 1
Пружинный маятник совершает вертикальные колебания. Как изменятся частота колебаний и жёсткость пружины, если увеличить массу груза? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физической величины | Характер изменения |
| A) Частота колебаний Б) Жёсткость пружины |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
Известно, что период колебаний пружинного маятника равен $T=2π√{{m}/{k}}$, где $m$ — масса груза, $k$ — жесткость пружины. Учитывая, что частота $v={1}/{T}$ или $v={1}/{2π}√{{k}/{m}}$, видно, что при увеличении массы груза, частота колебаний $v$ уменьшится. Масса груза на жесткость пружины не влияет, следовательно, жесткость пружины не изменится.
Ответ: 23
Задача 2
К динамометру подцепили твёрдое тело. Как при этом изменились жёсткость пружины и её потенциальная энергия? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физической величины | Характер изменения |
| A) Жёсткость пружины Б) Потенциальная энергия |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
Потенциальная энергия пружины $E_п={kx^2}/{2}$, где $k$ — жесткость пружины, $x$ — удлинение пружины. Когда к динамометру подцепили твердое тело, то потенциальная энергия пружины увеличилась, т.к. увеличилось удлинение пружины. Жесткость же пружины осталась неизменной, т.к. не зависит от того висит или растягивает какое-либо тело пружину динамометра или нет.
Ответ: 31
Задача 3
К пружинным весам подвешено твёрдое тело массой m. Как изменятся показание весов и плотность тела, если весы с данным телом поднимать вертикально вверх с ускорением a? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Показание весов Б) Плотность тела |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
Когда к весам подвешено тело малой массы, то вес тела $P_1=mg$(1). Если весы с данным телом поднимать вверх с ускорением $a↖{→}$, то вес тела можно найти из второго закона Ньютона, учитывая, что он равен силе упругости пружины, только направлен в сторону противоположную ей: $P_2↖{→}=-F_{упр}↖{→}$, тогда имеем: $ma=F_{упр}-mg⇒F_{упр}=m(a+g)=P_2$(2), значит, показания весов увеличатся. Плотность же тела $ρ={m}/{V}$ не изменится, т.к. масса и объем тела останутся прежними.
Ответ: 13
Задача 4
Искусственный спутник Земли переходит с одной круговой орбиты на другую, в результате чего его центростремительное ускорение уменьшается. Как изменяются при этом потенциальная энергия спутника и период обращения вокруг Земли? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Потенциальная энергия Б) Период обращения вокруг Земли |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
Закон всемирного тяготения: $F=G{mM}/{R^2}$
$F=ma_ц$
$ma_ц=G{mM}/{R^2}$
Центростремительное ускорение уменьшилось, значит, увеличился радиус ообращения. То есть увеличилась высота над землей, а значит, и потенциальная энергия.
Кроме того, $a_ц={v^2}/{R}$
Значит, $m{v^2}/{R}=G{mM}/{R^2}$
$$v^2=G{M}/{R}$$
Период обращения
$$T={2π R}/{v}={2π R}/{√{G{M}/{R}}}={2π R√{R}}/{√{GM}}$$
Радиус увеличится, значит период увеличится
Ответ: 11
Задача 5
Искусственный спутник Земли переходит с одной круговой орбиты на другую, в результате чего его центростремительное ускорение уменьшается. Как изменяются при этом кинетическая энергия спутника и радиус орбиты спутника? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Кинетическая энергия Б) Радиус орбиты |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
Закон всемирного тяготения: $F=G{mM}/{R^2}$
$F=ma_ц$
$ma_ц=G{mM}/{R^2}$
Центростремительное ускорение уменьшилось, значит, увеличился радиус ообращения. Кроме того, $a_ц={v^2}/{R}$
Значит, $m{v^2}/{R}=G{mM}/{R^2}$
$$v^2=G{M}/{R}$$
При увеличении радиуса умешьнается скорость, значит уменьшается кинетическая энергия
Ответ: 21
Задача 6
На поверхности воды плавает сплошной деревянный брусок. Как изменятся сила Архимеда, действующая на брусок, и глубина его погружения, если этот брусок заменить бруском той же плотности и массы, но большей высоты? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Сила Архимеда Б) Глубина погружения бруска |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
$h_2^б > h_1^б$
Решение:
1) $F_{арх.}=ρ_ж·g·V_т=mg$ по второму закону Ньютона, поэтому Архимедова сила не изменится.
Так как $ρ^б$ и $m^б$ прежние, то и $V^б$ то же, но $h^б$ увеличилось, соответственно $S^б$ уменьшилась, глубина погружения выросла.
Ответ: 31
Задача 7
С вершины гладкой наклонной плоскости из состояния покоя скользит с ускорением тело. Как изменятся время движения и ускорение тела, если массу тела увеличить в два раза? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Время движения Б) Ускорение |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
Из 2 закона Ньютона в проекции на ось, направленную вдоль наклонной плоскости: $ma=mg·sinα$ от массы не зависит ни ускорение, ни время движения соответственно.
Ответ: 33
Задача 8
В результате перехода спутника Земли с одной круговой орбиты на другую, он начинает двигаться дальше от поверхности планеты. Как изменяются в результате этого перехода его центростремительное ускорение и период обращения вокруг Земли? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Центростремительное ускорение Б) Период обращения вокруг Земли |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
1) Т.к. центростремительное ускорение $a_ц={mυ^2}/{R}$, $R$ увеличивается, а $а_ц$ уменьшается.
2) Период обращения Т увеличивается, т.к. увеличивается радиус.
Ответ: 21
Задача 9
В первой серии опытов по исследованию малых колебаний разных грузиков на нерастяжимой нити одинаковой длины использовался железный грузик, во второй — деревянный такого же объёма. Как при переходе от первой серии опытов ко второй изменятся частота колебаний и максимальная кинетическая энергия грузика, если максимальный угол отклонения нити от вертикали в обоих исследованиях был одинаковый? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Частота колебаний Б) Максимальная кинетическая энергия грузика |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
Так как маятник математический $T=2π√{{l}/{g}}; T={1}/{v}$ частота не зависит от массы (не изменится). $E_к={mυ^2}/{2}$ (кинетическая энергия уменьшится, т.к. дерево легче, чем железо).
Ответ: 32
Задача 10
Ракета движется с постоянной скоростью.Сопло ракеты повернули так, что оно располагается перпендикулярно к скорости ракеты. Из сопла вылетают продукты сгорания топлива, в результате чего на ракету действует сила, направленная перпендикулярно скорости ракеты. Что произойдёт с модулем скорости ракеты и её кинетической энергией? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Модуль скорости ракеты Б) Кинетическая энергия |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
Дано:
$υ=const$
Решение:
1) Модуль скорости ракеты не изменится, т.к. сопло тоже, только другое положение.
2) Т.к. скорость не изменялась, то и кинетическая энергия не изменилась.
Ответ: 33
Задача 11
Футбольный мяч погрузили глубоко под воду и отпустили. Как меняется в начале подъёма скорость мяча и выталкивающая сила? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Скорость мяча Б) Выталкивающая сила |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
1) Сила Архимеда (выталкивающая) $F_{арх}=ρ_мgV_м$ не изменится, мяч погружен весь.
2) Скорость увеличится, т.к. $ma=F_{арх}-mg; F_{арх}⇒mg⇒a >0$.
Ответ: 13
Задача 12
Тело лежит на краю горизонтально расположенного диска, вращающегося вокруг оси с увеличивающейся угловой скоростью. Как меняются сила трения, действующая на тело, и линейная скорость тела? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Сила трения Б) Линейная скорость тела |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
1) Центробежную силу компенсирует сила трения $m·{υ^2}/{R}=F_{тр}$, при росте $ω⇒υ=ωR$ увеличивается и сила трения то же.(1)
2) Линейная скорость $υ=ωR$ прямопропорционально растет.(1)
Ответ: 11
Задача 13
В верхних слоях атмосферы высота полёта искусственного спутника над Землёй уменьшилась с 500 до 200 км. Как изменились в результате этого его кинетическая энергия и период обращения? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Кинетическая энергия Б) Период обращения |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
Дано:
$H_1=500$км
$H_2=200$км
$∆E_к-?$
$∆T-?$
Решение:
1) $∆E_к$. Из закона сохранения энергии очевидно, что при уменьшении потенциальной энергии увеличивается кинетическая.
2) Радиус орбиты уменьшается, скорость движения увеличивается, следовательно, период обращения спутника уменьшается $T={2πR}/{υ}$.
Ответ: 12
Задача 14
Массивный груз, подвешенный к потолку на пружине, совершает вертикальные свободные колебания.Пружина всё время растянута. Как ведёт себя кинетическая энергия груза и потенциальная энергия груза в поле силы тяжести, когда груз движется вверх от положения равновесия? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Кинетическая энергия груза Б) Потенциальная энергия груза в поле силы тяжести |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
При движении груза на пружине вверх кинетическая энергия груза уменьшается, т.к. скорость груза уменьшается, а потенциальная энергия в поле силы тяжести увеличивается.
Ответ: 21
Задача 15
Небольшому телу сообщили некоторую начальную скорость, и оно начало двигаться вверх по наклонной плоскости без трения. Что при этом происходит с полной механической энергией тела и равнодействующей силой, приложенной к телу? Сопротивление воздуха не учитывать. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Полная механическая энергия Б) Равнодействующая сила |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
При движении вверх по наклонной плоскости без учета силы трения и силы сопротивления воздуха, кинетическая энергия тела будет переходить в потенциальную энергию полностью, а полная механическая энергия при этом меняться не будет. Равнодействующая сила в нашем случае будет равна векторной сумме силы тяжести $mg↖{→}$ и силы реакции опоры $N↖{→}$, т.к. масса тела неизменна, то и равнодействующая не меняется: $R↖{→}=mg↖{→}+N↖{→}=const$.
Ответ: 33
Задача 16
Небольшому телу сообщили некоторую начальную скорость, и оно начало двигаться вверх по наклонной плоскости без трения. Что при этом происходит с кинетической энергией и потенциальной энергией тела? Сопротивление воздуха не учитывать. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Кинетическая энергия Б) Потенциальная энергия |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
При движении вверх по наклонной плоскости высота тела увеличивается, следовательно, увеличивается и потенциальная энергия тела, т.к. $E_п=mgh$, где $h$ — высота. Кинетическая же энергия наоборот уменьшается, т.к. скорость тела уменьшается, поскольку $E_k={mυ^2}/{2}$, где $υ$ — скорость тела.
Ответ: 21
Задача 17
Тело, подвешенное на пружине, опускают в керосин. Что при этом происходит с силой Архимеда, действующей на тело, и силой упругости пружины? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Сила Архимеда Б) Сила упругости |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
Поскольку сила Архимеда равна: $F_{арх}=p_ж·g·V_Т$(1), где $V_Т$ — объем тела, погруженного в жидкость. Плотность воздуха меньше плотности керосина: $p_{возд} < p_{кер}$, значит, сила Архимеда в керосине будет больше, чем в воздухе, значит, сила Архимеда увеличится.
Так как сила Архимеда в керосине увеличится, то сила упругости уменьшится, т.к. удлинение пружины $∆l$ станет меньше в керосине, чем в воздухе: $F_{упр}=k·∆l$(2).
Ответ: 12
Задача 18
Мячик бросают вертикально вверх с высоты балкона третьего этажа, после он падает на землю. Что произойдёт с конечной скоростью мяча и его ускорением, если, не меняя начальной скорости, так же бросить его с балкона пятого этажа? Сопротивление воздуха не учитывать. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Конечная скорость Б) Ускорение |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
1. Если мячик бросить с балкона пятого этажа, не меняя начальной скорости, то его конечная скорость увеличится, т.к. время падения с пятого этажа больше времени падения с третьего этажа: $υ_к=υ_0+gt_{пад}$(1), где $t_{пад}$ — время падения.
2. Ускорение мячика не изменится, т.к. свободное падение всех тел происходит с одинаковым ускорением — ускорением свободного падения $g↖{→}$.
Ответ: 13
Задача 19
Мячик бросают с некоторой высоты. Что произойдёт с конечной кинетической энергией мяча и действующей на него силой тяжести, если бросить его с той же высоты, но с большей начальной скоростью? Сопротивление воздуха не учитывать. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Физические величины | Характер изменения |
| A) Конечная кинетическая энергия Б) Сила тяжести |
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение
Поскольку сила тяжести определяется выражением $F_т=mg$, т.е сила тяжести зависит от массы мяча, а масса мяча не изменится, то сила тяжести не изменится.
Скорость мяча определяется выражением: $υ=υ_0+gt$, тогда в первом и во втором случаях имеем $υ_1=υ_{01}+gt$ и $υ_2=υ_{02}+gt$, поскольку по условию задачи $υ_{02} > υ_{01}$, то $υ_2 > υ_1$, а т.к. кинетическая энергия $E_к={mυ^2}/{2}$, то в первом и во втором случаях имеем: $E_к1={mυ_1^2}/{2}$ и $E_к2={mυ_2^2}/{2}$, значит $E_к2 > E_к1$, то есть конечная кинетическая энергия увеличится.
Ответ: 13
Рекомендуемые курсы подготовки
Прверочная работа по теме «Равновесие тел»
Скачать:
Предварительный просмотр:
Равновесие тел
Ответить на вопросы к п.51
- Для того, чтобы тело находилось в равновесии, необходимо…..
- В каких областях техники имеет изучение условий равновесия
- Деформация это..
- Когда тело считают абсолютно твёрдым
- Какой раздел механики наз. статикой?
- Что является существенным в статике?
- Какие силы наз. внешними, внутренними?
- Первое условие равновесия формулировка, формула
- Второе условие равновесие формулировка, формула
- Когда моменты сил считают отрицательными?
- Когда моменты сил считают положительными
- Всегда ли тело может оставаться в условии равновесия под действием приложенных к нему внешних сил, если сумма внешних сил и сумма моментов относительно любой оси равна нулю?
- Моментом сил называют…
- Центром тяжести тела или системы тел называют…
- Для равновесия твёрдого тела необходимо и достаточно…
Ответы
- Чтобы тело находилось в покое относительно выбранной системы отсчёта
- Машиностроения, строительного дела. Приборостроении
- Изменение формы и размера тела
- Когда можно пренебречь деформацией
- Раздел механики, в кот. изучают условия равновесия абсолютно твёрдого тела
- Значение сил и положение точек их приложении
- Внешние-со стороны других тел, внутренние- силы с которыми взаимодействуют элементы самого тела
- Геометрическая сумма всех внешних сил равна нулю, F1+F2+F3 =0
- При равновесии твёрдого тела сумма моментов всех внешних сил, действующих не тело, относительно любой оси, М1+М2+М3=0
- Моменты сил, вызывающих вращение тела по часовой стрелке
- Моменты сил, вызывающих вращение тела против часовой стрелки
- Если тело не абсолютно твёрдое, то под действием приложенных к нему внешних сил оно может и не оставаться в равновесии
- Физическую величину, равную произведению силы на плечо силы
- Место сосредоточения всех действующих сил
- Выполнения первого и второго условия равновессия
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Равновесие в природе. Химическое равновесие
Урок изучения нового материала. Равновесие — это состояние, к которому стремится любая система. В презентации рассматривается состояние равновесия в природе и как оно поддерживается. Равновесие состоя…
- Мне нравится
Скачать материал
Скачать материал
- Сейчас обучается 30 человек из 19 регионов
- Сейчас обучается 46 человек из 28 регионов
- Сейчас обучается 63 человека из 37 регионов
Описание презентации по отдельным слайдам:
-
1 слайд
Задание ЕГЭ №4 1 части (базового уровня сложности): условие равновесия твердого тела, закон Паскаля, сила Архимеда, математический и пружинный маятники, механические волны, звук.
Материал разработала учитель физики МБОУ «СШ пос. Борское» Бондарева Наталья Петровна
-
2 слайд
Тематика вопросов для проверки уровня знаний учащихся:
-
-
-
-
-
-
-
-
10 слайд
Задача 1
Ответ: 4
Обращаем внимание на единицы измерения времени: 4∙10-3с = 4 мс -
11 слайд
Задача 2
Обращаем внимание на то, что период колебаний равен 2 с, а время колебаний – 4с. Значит, маятник совершит 2 полных колебания. Учитывая, что за 1 полное колебание потенциальная энергия имеет максимальные значения 2 раза, то за 2 колебания – 4.
Ответ: 4 -
12 слайд
Задача 3
F = p ∙ S, p = ρgh = 900 кг/м3∙ 10 м/с2 ∙ 0,2м =1800 Па, F = 1800 Па∙ 0,0005 м2 =0,9 Н
Ответ: 0,9 -
13 слайд
Задача 4
Т = 4 с, ν = 1/Т = ¼ = 0,25 Гц
Ответ: 0,25 -
-
15 слайд
Задача 6
Т.к. период колебаний не зависит от массы, а зависит в данном случае от длины нити, то при уменьшении длины нити в 4 раза, период уменьшается в 2 раза, а частота увеличивается в 2 раза.
Ответ: 2 -
16 слайд
Задача 7
Т.к. вес вытесненной яхтой жидкости равен весу яхты в воздухе, то вес яхты в воздухе: Р = mg = 2400кг∙10м/с2 = 24000Н, с другой стороны вес вытесненной жидкости Р= 24000Н = ρgV,Ответ: 2,4
-
17 слайд
Задача 8
т.к. нам нужна длина рычага l = l1+l2 = 9+3=12 см
Ответ: 12 -
18 слайд
Задача 9
где l-плечо (перпендикуляр, проведенный из точки опоры на прямую, вдоль которой действует сила, линия, выделенная зеленым цветом), т.о.
М1 = 10Н ∙ 0,1м = 1Нм, М2 = 2Н ∙ 0,2м = 0,4Нм, М3 = 3Н ∙ 0,3м = 0,9 Нм
Ответ:10 -
19 слайд
Задача 10
где l-плечо (перпендикуляр, проведенный из точки опоры на прямую, вдоль которой действует сила, линия, выделенная зеленым цветом), т.о.
F= 40кг∙10м/с2 = 400Н
М = 400Н∙ АСМ = 400Н∙ 0,5м = 200Нм
Ответ: 200 -
20 слайд
Задача 11
Т.к плечо силы F в 3 раза больше, то сила в 3 раза меньше: 3Н : 3=1Н
Ответ: 1 -
21 слайд
Задача 12
FA= ρgV , FA= 800кг/м3 ∙ 10м/с2 ∙0,000003м3 = 0,024Н =24мН
Ответ: 24 -
22 слайд
Задача 13
S = vt = 330м/с∙3с=990м
Ответ: 990 -
23 слайд
Задача 14
В начальный момент времени тело должно быть выведено из положения равновесия
Ответ: 3 -
24 слайд
Задача 15
В широкую U-образную трубку с вертикальными прямыми коленами налиты неизвестная жидкость плотностью ρ1 и вода плотностью ρ2=1000кг/м3 (см. рисунок). На рисунке b=10 см, h=24 см, H=30 см. Какова плотность жидкости ρ1? (Ответ дайте в кг/м3.)По закону Паскаля р1 = р2; ρ1g(Н-b)+ρ1gb= ρ2gh.
ρ1∙10∙0,2+1000∙10∙0,1=1000∙10∙0,24; ρ1=700кг/м3
Ответ: 700 -
25 слайд
Задача 16
На графике показана зависимость модуля силы Архимеда FАрх, действующей на медленно погружаемый в жидкость кубик, от глубины погружения x. Длина ребра кубика равна 10 см, его нижнее основание всё время параллельно поверхности жидкости. Определите плотность жидкости. Ответ приведите в кг/м3. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.Сила Архимеда, действующая на кубик равна FA = ρgV, где V — объём погруженной части кубика, ρ — плотность жидкости. Учитывая, что нижнее основание кубика всё время параллельно поверхности жидкости, можем записать: FA = ρga2x, где a — длина стороны кубика, откуда
Ответ: 2700.
-
26 слайд
Задача 17
В четыре сосуда, вертикальные сечения которых показаны на рисунке, налита вода. Одна клеточка на рисунке соответствует 10 см. В одном из этих сосудов гидростатическое давление на дно максимально. Чему оно равно? (Ответ дайте в паскалях.) Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.Учитывая, что р= ρgh, имеем, что давление на дно сосуда зависит от плотности жидкости (во всех сосудах одинаковая) и от уровня жидкости (наибольший в сосуде 3).
р = 1000кг/м3 ∙10м/с2 ∙4∙0,1м = 4000 Па
Ответ:4000 -
27 слайд
Задача 18
Чтобы частота колебаний увеличилась, период должен во столько же раз уменьшиться, в нашем случае период должен уменьшиться в 2 раза, значит, жесткость должна увеличиться в 4 раза (т.к. жесткость находится в знаменателе радикала). 400Н/м∙4 = 1600Н/м
Ответ: 1600 -
28 слайд
Список использованных источников:
https://phys-ege.sdamgia.ru/
Краткое описание документа:
В методической разработке для подготовки к ЕГЭ по физике рассматривается решение задач части 1 №4
Задание ЕГЭ №4 1 части (базового уровня сложности): условие равновесия твердого тела, закон Паскаля, сила Архимеда, математический и пружинный маятники, механические волны, звук.
Сообщающимися называют сосуды, имеющие между собой канал, заполненный жидкостью. Наблюдения показывают, что в сообщающихся сосудах любой формы однородная жидкость всегда устанавливается на одном уровне. задачи на сообщающиеся сосуды очень распространены в гидростатике.
Иначе ведут себя разнородные жидкости даже в одинаковых по форме и размерам сообщающихся сосудах. Дело в том, что в сообщающихся сосудах должно устанавливаться одинаковое давление на одной и той же высоте во всех частях сосуда. Но если жидкости различные, то и высота столбов этих жидкостей должна быть различной, чтобы создать одинаковое давление. Поэтому, разнородные жидкости в сообщающихся сосудах могут и не устанавливаться на одном уровне.
Алгоритм решения задач по гидростатике на сообщающиеся сосуды:
- Сделать рисунок.
- Выбрать горизонтальный уровень, ниже которого во всех сосудах находится одинаковая жидкость. Если такого уровня нет, то, естественно, за нулевой уровень выбираем дно сосудов.
- Записать давления относительно этого уровня во всех сосудах и приравнять.
- При необходимости использовать свойство несжимаемости жидкости (объем жидкости, вытекающей из одного сосуда, равен объему жидкости, втекающей в другой сосуд).
- Решить математически полученную систему уравнений.
- (материал сайта https://educon.by/index.php/materials/phys/gidrostatika)
Примеры задач:
В широкую U-образную трубку с вертикальными прямыми коленами налиты неизвестная жидкость плотностью ρ1 и вода плотностью ρ2=1000кг/м3 (см. рисунок). На рисунке b=10 см, h=24 см, H=30 см. Какова плотность жидкости ρ1? (Ответ дайте в кг/м3.)
Ответ: 700
На графике показана зависимость модуля силы Архимеда FАрх, действующей на медленно погружаемый в жидкость кубик, от глубины погружения x. Длина ребра кубика равна 10 см, его нижнее основание всё время параллельно поверхности жидкости. Определите плотность жидкости. Ответ приведите в кг/м3. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.
Ответ: 2700.
В четыре сосуда, вертикальные сечения которых показаны на рисунке, налита вода. Одна клеточка на рисунке соответствует 10 см. В одном из этих сосудов гидростатическое давление на дно максимально. Чему оно равно? (Ответ дайте в паскалях.) Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.
Учитывая, что р= ρgh, имеем, что давление на дно сосуда зависит от плотности жидкости (во всех сосудах одинаковая) и от уровня жидкости (наибольший в сосуде 3).
р = 1000кг/м3 ∙10м/с2 ∙4∙0,1м = 4000 Па
Ответ:4000
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
6 154 237 материалов в базе
- Выберите категорию:
- Выберите учебник и тему
- Выберите класс:
-
Тип материала:
-
Все материалы
-
Статьи
-
Научные работы
-
Видеоуроки
-
Презентации
-
Конспекты
-
Тесты
-
Рабочие программы
-
Другие методич. материалы
-
Найти материалы
Материал подходит для УМК
Другие материалы
- 28.03.2018
- 797
- 5
- 28.03.2018
- 1479
- 8
Вам будут интересны эти курсы:
-
Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
-
Курс повышения квалификации «Формирование компетенций межкультурной коммуникации в условиях реализации ФГОС»
-
Курс повышения квалификации «Основы управления проектами в условиях реализации ФГОС»
-
Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС технических направлений подготовки»
-
Курс повышения квалификации «Применение MS Word, Excel в финансовых расчетах»
-
Курс повышения квалификации «Экономика: инструменты контроллинга»
-
Курс повышения квалификации «Финансы: управление структурой капитала»
-
Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
-
Курс профессиональной переподготовки «Организация технической поддержки клиентов при установке и эксплуатации информационно-коммуникационных систем»
-
Курс повышения квалификации «Мировая экономика и международные экономические отношения»
-
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности по водоотведению и очистке сточных вод»
-
Курс профессиональной переподготовки «Теория и методика музейного дела и охраны исторических памятников»
В четвертом задании ЕГЭ по физике у нас проверяют знания сообщающихся сосудов, силы Архимеда, закона Паскаля, моментов сил.
Задание EF22660
Мальчик взвесил рыбу на самодельных весах с коромыслом из лёгкой рейки (см. рисунок). В качестве гири он использовал батон хлеба массой 0,8 кг. Определите массу рыбы.
Алгоритм решения
1.Записать исходные данные.
2.Записать правило моментов и выполнить решение в общем виде.
3.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.
Решение
Известна лишь масса батона: m1 = 0,8 кг. Но мы также можем выразить плечи для силы тяжести батона и хлеба. Для этого длину линейки примем за один. Так как линейка поделена на 10 секций, можем считать, что длина каждой равна 0,1. Тогда плечи сил тяжести батона и рыба соответственно равны:
d1 = 0,3
d2 = 0,4
Запишем правило моментов:
F1 d1 = F2 d2
Сила тяжести равна произведению массы на ускорение свободного падения. Поэтому:
m1gd1 = m2gd2
m1d1 = m2d2
Отсюда масса рыбы равна:
m2=m1d1d2=0,8·0,30,4=0,6 (кг)
Ответ: 0,6
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF18706
Однородный куб опирается одним ребром на пол, другим на вертикальную стену (см. рисунок). Плечо силы трения Fтр относительно оси, проходящей через точку О3 перпендикулярно плоскости чертежа, равно…
Ответ:
а) 0
б) О2О3
в) О2В
г) О3В
Алгоритм решения
- Сформулировать определение плеча силы.
- Найти плечо силы трения и аргументировать ответ.
Решение
Плечом силы трения называют кратчайшее расстояние от оси вращения до линии, вдоль которой действует сила. Чтобы найти такое расстояние, нужно провести из точки равновесия перпендикуляр к линии действия силы трения. Отрезок, заключенный между этой точкой и линией, будет являться плечом силы трения. На рисунке этому отрезку соответствует отрезок О3В.
Ответ: г
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF18645
В сосуд высотой 20 см налита вода, уровень которой ниже края сосуда на 2 см. Чему равна сила давления воды на дно сосуда, если площадь дна 0,01м2? Атмосферное давление не учитывать.
Алгоритм решения
- Записать исходные данные и перевести единицы измерения величин в СИ.
- Записать формулу для вычисления силы давления.
- Выполнить решение задачи в общем виде.
- Вычислить искомую величину, подставив известные данные.
Решение
Запишем исходные данные:
- Высота сосуда H = 20 см.
- Разница между высотой сосуда и уровнем налитой в него воды: b = 2 см.
- Площадь дна сосуда: S = 0,01 м2.
20 см = 0,2 м
2 см = 0,02 м
Сила давления равна произведению давления на площадь, на которую это давление оказывается:
F = pS
Давление равно произведению высоты столба жидкости на ускорение свободного падения и на плотность самой жидкости. А высота столба воды в данном случае равна разности высоту стакана и разнице между высотой сосуда и уровнем воды. Поэтому:
F = pS = ρжghS = ρжg(H – b)S = 1000∙10∙(0,2 – 0,02)∙0,01 = 18 (Н)
Ответ: 18
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF22709
Какова сила давления керосина, заполняющего цистерну, на заплату в её стене, находящуюся на глубине 2 м? Площадь заплаты 10 см2. Атмосферное давление не учитывать.
Алгоритм решения
- Записать исходные данные и перевести единицы измерения величин в СИ.
- Записать формулу для вычисления силы давления.
- Выполнить решение задачи в общем виде.
- Вычислить искомую величину, подставив известные данные.
Решение
Запишем исходные данные:
- Глубина заплаты в цистерне h = 2 м.
- Площадь заплаты: S = 10 см2.
10 см2 = 0,001 м2
Сила давления равна произведению давления на площадь, на которую это давление оказывается:
F = pS
Давление равно произведению высоты столба жидкости на ускорение свободного падения и на плотность самой жидкости. Поэтому:
F = pS = ρкghS = 800∙10∙2∙0,001 = 16 (Н)
Ответ: 16
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF18172
В широкую U-образную трубку, расположенную вертикально, налиты жидкости плотностью ρ1 и ρ2 (см. рисунок). Жидкости не смешиваются. На рисунке b = 15 см, h = 30 см, H = 35 см. Отношение плотности ρ1 к плотности ρ2 равно …
Ответ:
а) 0,67
б) 0,75
в) 0,86
г) 1,33
Алгоритм решения
1.Записать исходные данные.
2.Записать условие равновесия неоднородных жидкостей в сообщающихся сосудах.
3.Выполнить решение задачи в общем виде.
4.Вычислить искомую величину, подставив известные значения.
Решение
Запишем исходные данные:
• Уровень жидкости в левом колене: H = 35 см.
• Уровень жидкости в правом колене: h = 30 см.
• Высота столба более плотной жидкости в левом колене: b = 15 см.
Внимание! В данном случае переводить единицы в СИ необязательно, так как на величину отношения они никак не повлияют.
Запишем условие равновесия. Давление на уровне b в обоих коленах должно быть одинаковое. Поэтому:
ρ1g(H – b) = ρ2g(h – b)
Отсюда:
ρ1ρ2=g(h−b)g(H−b)=h−bH−b=30−1535−15=1520=0,75
Ответ: б
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF19116
Какова глубина вертикальной шахты, если звук выстрела, произведённого у входа в шахту на поверхности земли, вернулся к стрелку, отразившись от дна шахты, через 0,5с после выстрела? Скорость звука в воздухе считать равной 340 м/с.
Алгоритм решения
1.Записать исходные данные.
2.Выполнить решение задачи в общем виде.
3.Подставить известные данные и выполнить вычисления.
Решение
Запишем исходные данные:
• Скорость распространения звука в воздухе: v = 340 м/с.
• Промежуток времени между выстрелом и эхом: t = 0,5 с.
Звук от выстрела проделает путь, равный двойному расстоянию от стрелка до дна шахты. Сначала он достигнет дна шахты, затем вернется к стрелку. Поскольку скорость звука постоянна, для преодоления половины пути потребуется вдвое меньше времени. Следовательно, для нахождения времени между выстрелом и эхо нужно умножить скорость звука в воздухе на половину промежутка времени между выстрелом и эхом:
s=vt2=340·0,52=85 (м)
Ответ: 85
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF22741
Колеблющаяся струна издаёт звук с длиной волны 0,68 м. Какова частота её колебаний, если скорость звука в воздухе 340 м/с?
Алгоритм решения
1.Записать исходные данные.
2.Записать формулу, которая связывает длину волны с ее частотой.
3.Выполнить решение задачи в общем виде.
4.Подставить известные данные и выполнить вычисления.
Решение
Запишем исходные данные:
• Скорость распространения звука в воздухе: v = 340 м/с.
• Длина волны: λ = 0,68 м.
Скорость звука — это отношение длины волны к ее периоду. Но период — это обратная величина частоте. Следовательно, скорость звука — есть произведение длины волны на частоту:
v=λν
Отсюда:
ν=vλ=3400,68=500 (Гц)
Ответ: 500
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF18242
На рисунке показан профиль бегущей волны в некоторый момент времени. Разность фаз колебаний точек 1 и 5 равна
Ответ:
а) π/3
б) π/2
в) π
г) 2π
Алгоритм решения
- Определить характер движения указанных точек.
- По характеру движения точек определить их разность фаз.
Решение
Точки 1 и 5 соответствуют максимальной амплитуде колебаний. В этот момент они меняют направление движения (до этого двигались вверх, теперь меняют направление в противоположную сторону). Поскольку точки 1 и 5 движутся одинаково, можно считать, что они колеблются в одинаковых фазах. Это возможно, если разность фаз кратна 2π.
Ответ: г
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF22628
Какова скорость звуковых волн в среде, если при частоте 400 Гц длина волны λ = 4 м?
Алгоритм решения
1.Записать исходные данные.
2.Записать формулу, которая связывает скорость волны с ее частотой и длиной.
3.Выполнить решение задачи в общем виде.
4.Подставить известные данные и выполнить вычисления.
Решение
Запишем исходные данные:
• Частота звуковой волны: ν = 400 Гц.
Скорость звука — это отношение длины волны к ее периоду. Но период — это обратная величина частоте. Следовательно, скорость звука — есть произведение длины волны на частоту:
v=λν=4·400=1600 (мс)
Ответ: 1600
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF18803
На расстоянии 510 м от наблюдателя рабочие вбивают сваи с помощью копра. Какое время пройдёт от момента, когда наблюдатель увидит удар копра, до момента, когда он услышит звук удара? Скорость звука в воздухе равна 340 м/с.
Алгоритм решения
1.Записать исходные данные.
2.Выполнить решение задачи в общем виде.
3.Подставить известные данные и выполнить вычисления.
Решение
Запишем исходные данные:
• Скорость распространения звука в воздухе: v = 340 м/с.
• Расстояние наблюдателя до источника звука: s = 510 м.
Звук от удара проделает путь, равный одинарному расстоянию от наблюдателя до источника звука. Следовательно, для нахождения времени, через которое наблюдатель услышит звук, нужно разделить этот путь на скорость звука в воздухе:
t=sv=510340=1,5 (с)
Ответ: 1,5
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF17593
В таблице представлены данные о положении шарика, колеблющегося вдоль оси Ох, в различные моменты времени.
Каков период колебаний шарика?
Ответ:
а) 1 с
б) 2 с
в) 3,2 с
г) 4 с
Алгоритм решения
1.Определить амплитуду колебаний.
2.Определить время между двумя максимальными отклонениями от положения равновесия шарика.
3.Найти полный период колебаний.
Решение
Из таблицы видно, что амплитуда колебаний равна 15 мм. Следовательно, максимальное отклонение в противоположную сторону составляет –15 мм. Расстояние между двумя максимальными отклонениями от положения равновесия шарика равно половине периода колебаний. Этим значения в таблице соответствует время 1 и 3 секунды соответственно. Следовательно, разница между ними — половина периода. Тогда период будет равен удвоенной разнице во времени:
T=2(t2−t1)=2(3−1)=4 (с)
Ответ: г
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF18740
Через какое время после выстрела придёт к охотнику эхо от звука выстрела, если расстояние до преграды, от которой отразится звук, равно 850 м? Скорость звука в воздухе считать равной 340 м/с.
Алгоритм решения
1.Записать исходные данные.
2.Выполнить решение задачи в общем виде.
3.Подставить известные данные и выполнить вычисления.
Решение
Запишем исходные данные:
- Скорость распространения звука в воздухе: v = 340 м/с.
- Расстояние до преграды: s = 850 м.
Звук от выстрела проделает путь, равный двойному расстоянию от охотника до преграды. Сначала он достигнет преграды, затем вернется к охотнику. Следовательно, для нахождения времени между выстрелом и эхо нужно разделить этот путь на скорость звука в воздухе:
t=2sv=2·850340=5 (с)
Ответ: 5
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить