Рис. 182

Рис. 183

575. Бочка заполнена водой. Пользуясь ведром, половину воды из бочки вычерпала девочка. Оставшуюся часть воды — мальчик. Одинаковую ли работу совершили девочка и мальчик? Ответ объясните.
576. На полу стоит ящик массой 20 кг. Какую работу надо произвести, чтобы поднять ящик на высоту кузова автомашины, равную 1,5 м?
577. Используя сведения задачи 576, определите значение общей работы,* произведенной при подъеме ящика и перемещении его по полу кузова на пути 5 м, если сила трения при этом была равна 75 Н.
578. При движении на велосипеде спортсмен действует на каждую педаль со средней силой, равной 750 Н и направленной вниз. Чему равна работа этой силы, если каждая педаль описывает окружность, диаметр которой равен 36 см?
579. Работа двигателя автомобиля, прошедшего с неизменной скоростью путь 2 км, равна 50 кДж. Определите силу трения.
580*. Три кирпича лежат плашмя, как показано на рисунке 183 вверху, справа. Масса каждого кирпича равна 1,7 кг. Вычислите работу, произведенную мальчиком по укладке кирпичей друг на друга (на рисунке 183, слева), приняв, что толщина каждого кирпича равна 6 см.
581. Используя данные рисунка 184, определите механическую работу по перемещению бруска.
582. Ястреб, масса которого 0,4 кг, воздушным потоком поднят на высоту 70 м. Определите работу силы, поднявшей птицу.

Рис. 184

583. На рисунке 185 показаны пути перемещения груза весом 0,5 кН при подъеме его на различную высоту. Определите работу в каждом случае.

Рис. 185

584. Определите работу, совершенную при подъеме тела весом 40 Н на высоту 120 см.
585. На поршень насоса действует сила 204 кН. Чему равна работа за один ход поршня, если ход поршня равен 40 см?
586. Лошадь равномерно везет телегу со скоростью 0,8 м/с, прилагая усилие 400 Н. Какая работа совершается при этом за 1 ч? (Силу, приложенную лошадью к телеге, считать направленной вдоль перемещения телеги.)
587. Давление воды в цилиндре нагнетательного насоса 1200 кПа. Чему равна работа при перемещении поршня площадью 400 см на расстояние 50 см?
588. Каждую секунду касос подает 20 л воды на высоту 10 м. Какая работа совершается за час?
589. Определите работу, совершаемую в течение часа на сосами на Волго-Донском канале им. В. И. Ленина, если за 1 с они поднимают 45 м3 воды на высоту 44 м.
590. Какая работа совершается при подъеме гранитной плиты объемом 2 м3 на высоту 12 м? Чему будет равна работа, если эту плиту поднимать на ту же высоту в воде?
59^1. Шагающий экскаватор выбрасывает за один прием 4 м грунта, поднимая его на высоту 20 м. Вес ковша без грунта 20 кН. Определите работу, совершаемую по подъему грунта и ковша. Плотность грунта 1500 кг/м3.
592. Среднее давление газов на поршень в цилиндре Двигателя трактора ДТ-54 равно 5-10 Па, ход поршня 1см,2 см, площадь 120 см2. Чему равна работа за один ход поршня?

МОЩНОСТЬ

593. Ведро воды из колодца мальчик равномерно поднял один раз за 20 с, а другой — за 30 с. Одинаковая ли работа была совершена в этих случаях? Что можно сказать о мощности при выполнении этих работ?
594. Две девочки, имеющие разную массу, наперегонки взбегали по лестнице и поднялись на третий этаж дома одновременно. Одинаковую ли мощность развивали они при этом? Ответ обоснуйте.
595. Кто развивает большую мощность: медленно поднимающийся по лестнице человек или спортсмен той же массы, совершающий прыжок с шестом?
596. Нагруженный автомобиль при той же мощности двигателя и по той же горизонтальной дороге движется медленнее ненагруженного. Почему?
597. Два одинаковых по размеру и конструкции корабля развивают разную мощность. С одинаковой ли скоростью будут двигаться эти корабли?
598. После выключения электромагнита чугунные шары (полый а и сплошной б) одинакового объема путь до поверхности земли прошли за одно и то же время (рис. 186).
Одинаковая ли при этом падении совершена работа силой тяжести? Одинаковая ли при этом была развита мощность? Ответы поясните.

Рис 186

599. Каждую минуту насос подает 10 л воды на высоту 2,1 м. Какая мощность двигателя насоса расходуется на выполнение этой работы?
600. Юный турист заметил, что за 25 с он поднимается на четвертый этаж своего дома, неся за плечами рюкзак, масса которого равна 10 кг. Какую мощность развивает турист для подъема рюкзака, если высота одного этажа Зм?
601. Какую среднюю мощность развивает человек, подымающий ведро воды весом 120 Н из колодца глубиной Ю м за 15 с?
602. Паровой копер поднимает на высоту 0,5 м свайный лолот 15 раз за 1 мин. Вычислите мощность, затрачиваемую для выполнения этой работы, если вес ударника ) кН.
603. Мощность двигателей космического корабля «Восток» равна 1,5-107 кВт. Какую работу могут произвести шигатели этого корабля за 1 с?
604. Какую работу может выполнить двигатель велосипеда «Иртыш» мощностью 600 Вт за 30 с; за 5 мин?
605. Самосвал при перевозке груза развивает мощность 30 кВт. Какая работа совершается им в течение 45 мин?
606. Транспортер поднимает за 1 ч гравий объемом 240 м3 на высоту 6 м. Определите необходимую для выполнения этой работы мощность двигателя. (Плотность гравия 1700 кг/м3)
607. Водосливная плотина Волжской ГЭС им В. И. Ленина во время паводков пропускает каждую секунду объем воды, равный 45 000 м3. Зная, что высота плотины 25 м, определите мощность водяного потока.
608. Расход воды в реке составляет 500 м3/с. Какой мощностью'обладает поток воды, если уровень воды поднят плотиной на 10 м?
609. Определите среднюю мощность насоса, который подает воду объемом 4,5 м3 на высоту 5 м за 5 мин.
610. Какую мощность развивает трактор при равномерном движении на первой скорости, равной 3,6 км/ч, если у трактора сила тяги 12 кН?
6.11, Тепловоз ТЭ-3 при скорости 21,6 км/ч развивает силу тяги 461 кН. Какая работа совершается по перемещению поезда в течение 1 ч?
612. Определите мощность, развиваемую двигателем трактора, который при скорости движения 18 км/ч преодо левает силу сопротивления 40 кН.
613. Сколько времени должен работать насос мощностью 50 кВт, чтобы из шахты глубиной 150 м откачать воду объемом 200 м3?
614. Для выборки кошелькового невода неводовыбороч-ная машина с электрическим приводом развивает мощность 2 кВт. За сколько времени она выберет невод длиной 500 м при силе тяги 5 кН?
615. Мощность продольно-строгального станка равна 7,36 кВт. Найдите силу сопротивления резанию, если скорость резания 50 см/с.
616. Двигатель токарного станка при скорости резания ?20 м/мин на зажиме резца развивает мощность 6 кВт. Определите силу сопротивления металла резанию.
617. Ученые подсчитали, что кит, плавая под водой со скоростью 27 км/ч, развивает мощность 150 кВт. Определите силу сопротивления воды движению кита.
618. Мощность двигателя подъемной машины равна I кВт. Какой груз она может поднять на высоту 15 м в Течение 2 мин?

РЫЧАГИ

619. Разломите спичку пополам, получившиеся части снова разломите пополам и так продолжайте ломать спичку на все более маленькие кусочки. Почему маленькие кусочки труднее разламывать, чем большие?
620. Почему дверную ручку прикрепляют не к середине двери, а к краю, притом наиболее удаленнрму от оси вращения двери?
621. Рассказывая о рычаге, девочка нарисовала схему рычага в равновесии (рис. 187). Укажите, какая допущена ошибка в рисунке.
622. Зачем у подъемного крана делают, противовес (рис. 188)?
623. На рисунке 189 у каждого рычага найдите точку опоры (ось вращения) и плечи. Определите направление сил, действующих на эти рычаги.
624. Почему для резки бумаги и ткани применяются ножницы с короткими ручками и длинными лезвиями, а для резки листового металла — с длинными ручками и короткими-лезвиями?
625. Как легче резать ножницами картон: помещая его ближе к концам ножниц или располагая ближе к их середине?
626. Для чего гайка-барашек имеет лопасти (рис. 190)?
627. Какую силу нужно приложить к рычагу в точке Л, чтобы хфавновесить груз (рис. 191, а, б)?
628°. Рычаг находится в равновесии (рис. 192). Нарушится ли равновесие рычага, если грузы поместить в воду? Ответ объясните.
629. Будет ли находиться в равновесии рычаг, изображенный на рисунке 193?
630. В школьной мастерской мальчик, чтобы сильно зажать в тиски обрабатываемую деталь, берется не за середину, а за край ручки тисков. Почему?

Рис. 187

Рис. 188

Рис 189

Рис. 190

Рис. 191

Рис 192

Рис. 193

Рис 194

Рис. 195

Рис. 196

Рис. 197

Рис. 198

Рис. 199

631. Какая сила должна быть приложена к левому концу «ычага в точке А (рис. 194), чтобы рычаг находился в равновесии? (Весом рычага пренебречь.)
632. Рычаг длиной 60 см находится в равновесии. Какая сила приложена в точке В (рис. 195)?
633. Рычаг находится в равновесии (рис. 196). Какова длина рычага, если длина меньшего плеча 20 см? (Весом рычага пренебречь.)
634. На рычаге грузы по 1 Н каждый уравновешиваются растянутой пружиной динамометра (рис. 197). Определите цену деления динамометра.
635. Груз какой массы надо взять, чтобы, подвесив его к правому плечу рычага в точке у цифры 6 (рис. 198), привести рычаг в равновесие?
636. Определите цену деления динамометров (рис. 199, а, б), если рычаги с подвешенными к их концам грузами' по 10 Н каждый находятся в равновесии. (Весом рычагов пренебречь.)
637 . С какой силой натянута пружина динамометра (см. рис. 189, з), если вес каждого груза равен 1 Н?
638. Длина меньшего плеча рычага 5 см, большего 30 см. На меньшее плечо действует сила 12 Н. Какую силу надо приложить к большему плечу, чтобы уравновесить рычаг? (Сделайте рисунок. Весом рычага пренебречь.)
639. При помощи кусачек перекусывают гвоздь. Расстояние от оси вращения кусачек до гвоздя 2 см, а до точки приложения силы руки 16 см. Рука сжимает кусачки с силой 200 Н. Определите силу, действующую на гвоздь.
640. С какой силой натянута мышца (бицепс) при подъеме ядра весом 80 Н (см. рис. 189, г), если расстояние, от центра ядра до локтя равно 32 см, а от локтя до места закрепления мышцы — 4 см?
641. При равновесии рычага на его меньшее плечо действует сила 300 Н, на большее — 20 Н. Длина меньшего плеча 5 см. Определите длину большего плеча. (Весом рычага пренебречь.)
642. На концах невесомого рычага действуют силы 40 и 240 Н. Расстояние от точки опоры до меньшей силы равно 6 см. Определите длину рычага, если рычаг находится в равновесии.
643. На концах рычага действуют силы 2 и 18 Н. Длина Рычага равна 1 м. Где находится точка опоры, если рычаг в равновесии? (Весом рычага пренебречь.)
644. Какой выигрыш в силе дает гидравлический пресс. Имеющий поршни площадью поперечного сечения 2 и 400 см2? ^асло нагнетается с помощью рычага, плечи которого равны 10 и 50 см. (Трением, весом поршней и рычага пренебречь.)
645. Гидравлический домкрат приводится в действие с помощью рычага, плечи которого равны 10 и 50 см. Площадь большего поршня в 160 раз больше площади меньшего поршня. Какой груз можно поднять этим домкратом, действуя на рукоятку силой 200 Н? (Трением, весом рычага и поршней пренебречь.)
646. Пользуясь рычагом, подняли груз на высоту 8 см. При этом силой, действующей на большее плечо, была выполнена работа 184 Дж. Определите вес поднятого груза. (Трением пренебречь.) Определите силу, действующую на большее плечо, если точка приложения этой силы опустилась на 2 м.
647. Стержень, на одном конце которого подвешен груз весом 120 Н, будет находиться в равновесии в горизонтальном положении, если его подпереть на расстояние 1 /5 длины стержня от груза. Чему равен вес стержня?

БЛОКИ

648. Отвечая у доски по теме «Неподвижные блоки», ученик сделал рисунок (рис. 200), где нужно было показать, что с помощью веревки и блока уравновешены два | груза. Какую ошибку он допустил в рисунке?
649. Объясните, зачем пользуются неподвижным блоком, ведь выигрыша в силе он не дает. Где его удобно использовать?
650. Каковы должны быть показания динамометров в положениях А и В (рис. 201)? (Трение в блоке отсутствует.)

Рис. 200

Рис. 201

Рис. 202

Рис. 203

651. Через неподвижный блок перекинута цепь (рис. 202). В каком случае динамометр будет показывать меньшую силу при равномерном подъеме груза? Почему?
652. В какой из систем неподвижных блоков (рис. 203) надо приложить большую силу для подъема одного и того же груза, если трение в каждом из блоков одинаковое?
653. На рисунке 204 динамометр А показывает силу 20 Н. Что должен показать динамометр В?
654. Как легче подниматься вверх: лезть по веревке или поднимать себя при помощи блока (рис. 205)?
655. Будет ли система рычага и блока (рис. 206) находиться в равновесии?
656. Для подъема одного и того же груза используют две системы блоков (рис. 207, /, 2). Равные ли силы надо приложить в точках А, если трение в каждом блоке одинаково, а вес подвижного блока много меньше веса груза? Ответ объясните.

Рис. 204

657. Определите показание динамометра (рис. 208), если вес каждого шарика равен 10 Н. Рычаг находится в равновесии. (Весом блока пренебречь.)
658. На рисунке 209 показано одно из чудес древних египетских жрецов. Как только на жертвеннике загорался огонь, двери храма раскрывались. Объясните, на чем основано это чудо. (В жертвеннике воздух. Примите во внимание, что жертвенник при помощи трубы соединен с кожаным мешком.)
659. Какой наибольший груз может приподнять мальчик, масса которого равна 42 кг, пользуясь одним подвижным и одним неподвижным блоком (рис. 210)?

Рис. 205

Рис. 206

Рис 207

Рис. 208

660. При помощи неподвижного блока поднимают из воды гранитную плиту объемом 0,03 м3. Какую силу прилагают рабочие, когда плита находится в воде; над поверхностью воды? (Трение не учитывать.)
661. Вес подвижного блока равен 1,2 Н. Подвешенный к нему груз весит б Н (рис. 211). Чему будет равно показание динамометра при равномерном подъеме груза? (Трение не учитывать.)
662. Груз какой массы можно поднять с помощью подвижного блока, вес которого 20 Н, прилагая к свободному концу веревки усилие 210 Н, если не учитывать трение?
663*. Груз какого веса надо подвесить, чтобы система блбков (рис. 212) находилась в равновесии? (Трением и весом блоков пренебречь.)
664. Какую силу надо приложить к тросу А, чтобы трос В был натянут с силой 4000 Н (рис. 213)?

Рис 209

Рис 210

Рис 211

Рис. 212

Рис 213

Рис. 214

Рис. 215

Рис. 216

665. Какую силу надо приложить к тросу А (рис. 214), чтобы трос В был натянут с силой 10 кН?
666. С какой силой натянут трос А, если вес груза равен 1000 Н (рис. 215)?
667. При помощи подвижного блока поднимают груз, прилагая силу 100 Н. Определите t силу трения,' если вес блока равен 20 Н, а вес груза 165 Н. Какую работу надо совершить, чтобы с помощью указанного блока поднять груз ка высоту 4м?
668. На опоре стоит рабочий и с помощью блока равномерно поднимает груз, вес которого равен 480 Н (рис. 216). Вычислите давление, производимое рабочим на опору, если его вес 720 Н, а площадь ступней составляет 320 см2. (Трением и весом блока можно пренебречь.)
669. Поднимая при помощи подвижного блока ведро с песком весом 200 Н на высоту 5 м, производят работу 1020 Дж. Определите: а) силу трения в блоке; б) вес ведра, если его вместимость 12 л.

КПД МЕХАНИЗМОВ

670. Какая система, состоящая из двух блоков (см. рис. 207), имеет больший КПД при подъеме грузов одинаковой массы? Ответ объясните.
671. Используя стальной лом в качестве рычага, на одну и ту же высоту поднимают груз Р двумя способами (рис. 217, а и б). Плечи, на которые действует груз, и трение в точках опоры О одинаковы. Одинаковым ли будет КПД рычагов? Ответ объясните.

Рис. 217

Рик. 218

672. Для подъема одного и того же груза на одну и ту же высоту в качестве рычага можно использовать стальной стержень (рис. 218, а) или такого же диаметра и длины, как стержень, стальную трубу (рис. 218, б). Одинаковым ли в этих случаях будет КПД рычагов? Ответ обоснуйте.
673. К короткому плечу рычага (см. рис. 217, б) подвешен груз весом 1200 Н. При равномерном поднятии его на 0,12 м к длинному плечу приложили силу 360 Н, при этом точка приложения силы переместилась на 0,5 м. Вычислите КПД рычага.
674. Вычислите КПД рычага, с помощью которого груз массой 245 кг равномерно подняли на высоту 6 см, при этом к длинному плечу рычага была приложена сила 500 Н, а точка приложения этой силы опустилась на 0,3 м.
675. У какой системы неподвижных блоков (см. рис. 203) при подъеме равных грузов КПД больше, если силы трения при подъеме равных грузов КПД больше в каждом блоке одинаковые? Ответ обоснуйте.
676. Используя блоки, можно поднять груз Р на одну и ту же высоту (рис. 219). Массы блоков и рение в них одинаковые. Одинаковы ли КПД установок? Ответ обоснуйте.
277. Ведро с песком массой 4,5 кг поднимают при помощи неподвижного блока на высоту 10 м, Действуя на веревку силой 250 Н.Вы ислите КПД установки.

Рис. 219

678. Ящик с гвоздями, масса которого 54 кг, поднимают на пятый этаж строящегося дома при помощи подвижного блока, действуя на трос силой 360 Н. Вычислите КПД установки.
679. С помощью блоков равномерно поднимают груз (рис. 220). Используя данные рисунка, вычислите КПД установки.
680. Груз, масса которого 1,2 кг, ученик равномерно переместил к вершине наклонной плоскости длиной 0,8 м и высотой 0,2 м. При этом перемещении сила, направленная параллельно длине наклонной плоскости, была равна 5,4 Н. Какой результат должен получить ученик при вычислении КПД установки?
681. При равномерном перемещении груза массой 15 кг по наклонной плоскости динамометр, привязанный к грузу, показывал силу, равную 40 Н. Вычислите КПД наклонной плоскости, если длина ее 1,8 м, высота 30 см.

Рис 220

ЭНЕРГИЯ

682. Дверь с пружиной закрывается автоматически. За счет какой энергии производится работа при открывании дверей; при закрывании?
683. а) Как меняется потенциальная энергия воздуха в футбольном мяче при ударе по мячу ногой?
б) Ударившийся о землю мяч подпрыгивает несколько раз. Почему при каждом последующем прыжке он подскакивает на меньшую высоту?
684. На столе лежат мраморный и свинцовый бруски одинакового объема. Какое из этих тел обладает большей потенциальной энергией относительно пола?
685. Оставив самолет, парашютист некоторое время движется с возрастающей скоростью, а затем — с постоянной. Равную ли механическую работу производит сила тяжести за одинаковые промежутки времени при таком движении парашютиста? Ответ объясните.
686. По краям гоночных мототрасс в местах очень крутых поворотов укладывают пенопластовые плиты. Объясните назначение и действие этих плит.
687. Могут ли два тела разной массы обладать одинаковой кинетической энергией? Если да, то при каком условии?
688. При каком условии два тела разной массы, поднятые на разную высоту, будут обладать одинаковой потенциальной энергией?
689. Одинакова ли кинетическая энергия грузов, которые везут мальчики, изображенные на рисунке 181?
690. Одинаковой массы кирпичи лежали на полу плашмя. Их подняли и расположили на столе так, как показано на рисунке 221. Какой из кирпичей /—3 приобрел наибольшую потенциальную энергию относительно поверхности пола; какой наименьшую? Какой из кирпичей 4—6 обладает наибольшей потенциальной энергией относительно поверхности стола ив каком случае она может проявиться?
691. Сначала кирпич занимал горизонтальное положение (рис. 222). Затем его поставили вертикально. Изменилась ли при этом потенциальная энергия кирпича относительно поверхности пола?
692. Почему в походе опытный турист предпочитает перешагнуть через упавшее дерево, вместо того чтобы сначала наступить на него, а затем спрыгнуть?
693. При перемещении тележки нить наматывается на ось и груз поднимается (рис. 223). Какие превращения энергии при этом происходят?

Рис. 221

Рис. 222

Рис. 223

694. Груз (см. предыдущую задачу, рис. 223) находится вверху. Что произойдет, если тележку отпустить? Какие превращения энергии произойдут теперь?
695. На соревнованиях по прыжкам в воду спортсмен сначала прыгает на доску-трамплин, а затем вверх. Почему при этом прыжок получается более высоким?
696. Какое значение имеют волноломы (сооружения в виде мола), устанавливаемые у морских берегов? Энергия какого тела является причиной разрушения берега? Что является источником энергии этого тела?
697. В какой точке траектории движения искусственного спутника (см. рис. 25) потенциальная энергия его относительно Земли наибольшая; наименьшая? Что можно сказать о кинетической энергии спутника в этих точках?
698. На сколько увеличилась потенциальная энергия мальчика массой 48 кг, который поднялся по лестнице своего дома на высоту 10 м?
699. С какой целью хрупкие вещи перед перевозкой упаковывают в солому или вату?
700. Двигаясь по сыпучему песку или рыхлому снегу, мы затрачиваем больше энергии, чем при движении по твердой дороге. Объясните почему.
701. Семиклассница ростом 162 см подняла свой учебник физики массой 315 г на высоту 1,94 м над полом. На сколько увеличилась потенциальная энергия книги относительно пола; относительно макушки девочки?
702. Мальчик подсчитал, что на некотором участке пути потенциальная энергия свободно падающего мяча массой 50 г изменилась на 2 Дж. Какой длины путь имел в виду мальчик? Как и на сколько изменилась при этом кинетическая энергия мяча?

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки