Ответы стр. 4

Электронный учебник по физике 10 класса

по учебнику Мякишева Г.Я., Буховцева Б.Б., Сотского Н.Н.

Задачи по физике. На этой странице расположены ответы к качественным задачам по физике авторов А.Е. Марон и Е.А. Марон

II. МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ на стр.1 стр.2 стр.3

Движение искусственных спутников земли вернуться к задачам

285. Притяжение Земли.

286. Все тела в кабине космического корабля и сам корабль движутся с одинаковыми центростремительными ускорениями. Вес каждого тела равен нулю.
287. Барометром-анероидом.
288. Выполняется.
289. Нет.
290. Нет. В условиях невесомости столб жидкости не оказывает давление, поэтому уровни в сообщающихся сосудах могут быть разными.
291. Время на искусственном спутнике Земли можно измерять пружинными часами. В условиях невесомости песочными и маятниковыми часами пользоваться нельзя.
292. Теплопередача в кабине космического корабля может осуществляться путем излучения и теплопроводности, так как естественная конвекция отсутствует. Необходимый тепловой режим обеспечивается принудительной циркуляцией воздуха.
293. Так как Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток.

Движение тела под действием нескольких сил разной природы
294. Чтобы вагоны поезда не сошли с рельсов, так как наклон пути рассчитан на определенную скорость движения поезда.
296. Самолет наклоняется летчиком с помощью руля, чтобы за счет этого наклона получить необходимое центростремительное ускорение. Корабль при действии руля отклоняется в противоположную сторону по инерции.
• 297. Описанное явление невозможно, учитывая длину поезда и его скорость. Однако, чтобы поезд мог лететь, не касаясь рельсов, его скорость должна быть равна первой космической скорости.
• 298. Сила тяжести и сила реакции ведра в верхней точке вращения создают центростремительное ускорение, приводящее не к движению частиц воды вниз по радиусу, а лишь к изменению направления скорости их движения и к удержанию частиц воды на данной окружности вращения. При уменьшении линейной скорости вода может вылиться из ведра.
299. При увеличении скорости движения увеличивается сила сопротивления воздуха.
• 302. Движение шара в воздухе становится равномерным, когда его сила тяжести уравновешивается силой сопротивления воздуха, которая пропорциональна скорости. Следовательно, большую скорость приобретет сплошной шар, имеющий большую массу. На поверхность Земли раньше упадет сплошной шар.
• 303. Тело легче удерживать на наклонной плоскости. В этом случае сила трения направлена вверх и совпадает с приложенной силой. Следовательно, приложенная сила может быть незначительной. Если тело двигать вверх по наклонной плоскости, то сила трения будет направлена противоположно движению, а поэтому будет препятствовать ему. Следовательно, приложенная сила должна быть больше, чем в первом случае.
304. При ускоренном движении сила натяжения троса увеличивается. При равномерном движении эта сила равна силе тяжести, действующей на клетку подъемника, а при замедленном движении эта сила уменьшается.
305. Для подъема приходится прикладывать меньшую силу. Вес тела на пологой лестнице меньше, чем на крутой, так как он равен р=mgcosа, где а — угол наклона лестницы к горизонту. В предельном случае, если лестница стоит вертикально, то вес тела равен силе тяжести mg.
• 307. До раскрытия парашюта движение парашютиста ускоренное. Во время раскрытия парашюта его движение замедленное. Когда сила сопротивления воздуха уравновешивает силу
тяжести, движение парашютиста становится равномерным.
308. При равномерном перемещении паучок действует на палочку силой, равной собственному весу, поэтому равновесие весов не нарушится.
309. Не нарушится (см. ответ задачи 308).
310. При своем падении водяные капли испытывают большое сопротивление, следовательно, облака опускаются очень медленно. Медленное движение облаков вниз остается незамеченным, так как оно компенсируется их поднятием восходящими воздушными потоками.

• 300. В точке В (см. рис. 30), так как здесь вогнутая часть дороги.
• 301. Скорость тела в точке В (см. рис. 31) зависит от силы трения, которая, в свою очередь, зависит от силы нормального давления. Так как поверхность АМВ выпуклая, а АКМ вогнутая, то сила нормального давления на участке АМВ меньше, чем на АКБ. Поэтому скорость тела в точке В больше в том случае, когда тело скользит по кривой АМВ.

Центр тяжести тела. Условия равновесия тел
311. Да, перемещается.
312. Да, перемещается.
313. В первом случае центр тяжести баржи будет понижаться, а во втором — повышаться.
314. Надо поместить круглую пластину центром тяжести на точечную опору. Если наблюдается равновесие, то полости нет.
315. Если стержень поднять или наклонить, то его центр тяжести не изменится, если стержень согнуть, то центр тяжести изменится.

316. Центр тяжести конуса не изменит своего положения.

317. Центр тяжести вагона находится ниже линии подвесной железной дороги.
318. Автомобиль имеет большую площадь опоры.
319. Для равновесия.

320. Положение центра тяжести системы не изменяется под действием внутренних сил. Поэтому при переливании воды тележка будет двигаться. Движение тележки прекратится после того, как уровни воды в баках сравняются.

321. В устойчивом.
322. Для увеличения устойчивости лампы.
323. Увеличивают устойчивость подъемного крана.
324. Для лучшей устойчивости.
325. Поднимается.
326. Груз на спине изменяет положение центра тяжести, и человек в этом случае оказывается в неустойчивом положении. Для устойчивости он наклоняется вперед, тогда вертикаль, проходящая через центр тяжести, проходит через площадь опоры (ступни ног).
327. Нет, нельзя, так как если не наклонять туловище вперед, то вертикаль, проведенная через центр тяжести человека, не пересечет площади опоры (ступни ног).
328. Центр тяжести всей системы перемещается вверх, и равновесие лодки становится менее устойчивым.
329. Нет. Со стороны согнутой половины стержня начнет действовать момент силы, в 2 раза меньший, так как центр тяжести этой половины станет вдвое ближе к оси вращения.
330. Наклоняя верхнюю часть тела влево и отводя левую руку в сторону, человек смещает общий центр тяжести влево. В результате этот общий центр тяжести не смещается в нежелательном направлении.

331. Перевернутая черепаха представляет собой как бы тяжелый шаровой сегмент, лежащий на выпуклой поверхности. Такой сегмент очень устойчив, и, чтобы перевернуть его, нужно достаточно высоко поднять его центр тяжести (см. рис. 34). Многие черепахи не могут поднять свой центр тяжести и перевернуться, поэтому погибают, лежа вверх ногами.

333. Чтобы не создавать такие моменты сил, которые опрокидывают машину в вертикальной плоскости и поворачивают ее в горизонтальной плоскости. Эти моменты сил могут возникнуть при торможении передних колес.
334. Нет, так как сила тяжести троса и его сила натяжения перпендикулярны друг другу и не могут уравновеситься.
335. Когда человек сидит, его центр тяжести расположен ниже, чем тогда, когда он стоит. Известно, что положение тела более устойчиво, если его центр тяжести находится как можно ниже.

337. Лодка начнет поворачиваться под действием пары сил.
338. Уменьшается плечо рычага, и это дает возможность поднимать больший груз.

339. Если стержень ВС (см. рис. 37) удерживать за середину О, то необходимо прилагать силу, равную силе тяжести Р стержня. Если же стержень удерживать в горизонтальном положении за конец силами F1, и F2, то необходимо уравновесить момент, создаваемый силой тяжести стержня. Так как плечо АС удерживающей силы F2 меньше половины длины стержня, то удерживающая сила должна быть больше силы тяжести Р стержня.

Механическая работа

340. При подъеме по лестнице — совершает, при подъеме
на лифте — нет.
341. Если брусок неподвижен, то сила тяжести работу не совершает. Если нить обрывается и брусок падает на поверхность Земли, то сила тяжести совершает работу.
342. Не совершает, так как в космическом корабле все тела невесомы. При сообщении скорости работа совершается.
343. Совершает.
345. Не совершается.
346. а) Нет, не совершает, б) Да, совершает.
347. Нет, не совершает.

348. Насосы совершают одинаковую работу, так как в обоих случаях перекачивается одинаковое количество воды на одинаковую высоту.

349. Сила тяжести совершает работу в обоих случаях.
350. Может. Это можно показать на следующем примере. На полу железнодорожного вагона стоит груз. Поезд начал двигаться. Груз под действием силы трения покоя, действующей между ним и полом, переместился вместе с вагоном, не двигаясь относительно него. После того как вагон переместился на некоторое расстояние, груз получил энергию. Это произошло за счет работы, совершенной силой трения покоя.
351. Во время разгона сила тяги совершает большую работу.
352. В случаях а) и б) сила тяжести совершает механическую работу, в случае в) сила тяжести не совершает механическую работу.
353. Человек поднимает штангу на определенную высоту. На первой половине этой высоты механическая работа приложенной силы больше, чем на второй, так как в начале подъема сила, приложенная к штанге, больше веса штанги.
354. Пар, так же как и газ, может сильно сжиматься и расширяться. Жидкости, наоборот, слабо сжимаются и слабо расширяются. Следовательно, пар, находясь под небольшим давлением, расширяясь при взрыве котла, совершает большую работу, чем жидкость.
355. При вбивании гвоздя в бревно совершается большая механическая работа, так как не только преодолевается сила трения, но и разрываются волокна дерева.
356. При ходьбе маленькими шагами центр тяжести человека поднимается на меньшую высоту, и работа, совершаемая при этом, будет меньшей.
357. Механическая работа одной силы равна механической работе другой силы, так как силы, приложенные к канату, одинаковы. У одного мальчика направление силы, приложенной к канату, совпадает с направлением его перемещения, а у другого — противоположно. Так как пути, на которые действуют силы, равны, то и работы этих сил равны.
358. Работа, производимая двигателем эскалатора метро, уменьшится. Как неподвижно стоящий, так и равномерно движущийся по эскалатору пассажир оказывает на него одинаковую силу давления. Поэтому равномерное движение пассажира вверх по эскалатору никак не отразится на силе двигателей, совершающей работу по подъему ступенек эскалатора и пассажира. Между тем, поднимаясь, пассажир и сам совершает некоторую работу по своему подъему и поэтому раньше других достигает вершины эскалатора. Следовательно, в этом случае двигатели эскалатора произведут меньшую работу, чем при подъеме неподвижно стоящего на эскалаторе пассажира.

Мощность

359. Чтобы увеличить силу тяги для подъема на гору, надо при постоянной мощности уменьшить скорость движения.
360. При больших скоростях значительно возрастает сопротивление воздуха, поэтому для их преодоления требуется большая мощность двигателя.
361. Мальчики совершили одинаковую работу. Мощность второго мальчика больше, так как на совершение работы он тратит меньше времени.
362. Мощность двигателя будет неодинаковая, так как она зависит от силы тяги этого двигателя. Сила тяги двигателя при движении автобуса с пассажирами будет больше силы тяги двигателя при движении автобуса без пассажиров при одной и той же скорости.
363. При разгоне автомобиль должен не только преодолевать силы трения и сопротивления воздуха, но и увеличивать свою скорость. Поэтому при разгоне автомобиль развивает большую мощность, чем при равномерном движении.
364. Не изменится, так как работа двигателей эскалатора при самостоятельном равномерном подъеме пассажира вверх уменьшится, следовательно, на работу двигателей будет затрачено меньше времени.
365. Скорость движения судна в морской воде увеличивается. Плотность морской (соленой) воды больше плотности речной (пресной) воды, поэтому глубина погружения судна в морскую воду уменьшается. Следовательно, уменьшается сопротивление морской воды движению судна. Если мощность двигателей судна при движении в реке равна N= Fv, а в море она равна N1 = F1v1 то скорость v1>v, так как сила F1<F. Таким образом, в море судно относительно воды движется с большей скоростью, чем в реке.

вернуться к задачам

на стр.1 стр.2 стр.3

В начало

2009 год

Сайт управляется системой uCoz