На рисунке показаны сосуды различной формы

На рисунке показаны сосуды различной формы thumbnail

Тест по физике Давление жидкостей и газов для 7 класса с ответами. Тест включает в себя 2 варианта, в каждом варианте 7 заданий с выбором ответа.

1 вариант

A1. На рисунке показан сосуд, заполнен­ный жидкостью.

сосуд, заполнен­ный жидкостью 1 вариант

Между давлениями p1, p2 и p3 жидкости в точках 1, 2 и 3 существует соотношение:

1) p1 = p3 < р2
2) p1 = p2 = р3
3) p1 < p2 < р3
4) p1 > p2 > р3

А2. На рисунке изображён широкий сосуд и вставленная в него более узкая трубка, дно которой закрыто тон­кой резиновой плёнкой.

широкий сосуд и вставленная в него более узкая трубка 1 вариант

Если в трубке находится показанное на рисунке ко­личество воды, то резиновая плёнка

1) изогнется вверх
2) изогнётся вниз
3) будет выпрямлена
4) изогнётся вниз или выпрямится

А3. Нормальное атмосферное давление составляет 100 кПа. В водоёме на глубине 20 м давление воды без учёта давления атмосферы

1) равно атмосферному
2) больше атмосферного в 2 раза
3) меньше атмосферного в 2 раза
4) больше атмосферного в 20 раз

А4. На рисунке показаны сообщающиеся сосуды с раз­личной площадью поперечного сечения. Сосуды раз­делены краном.

сообщающиеся сосуды с раз­личной площадью поперечного сечения 1 вариант

Если налить жидкость в широ­кий сосуд, а затем открыть кран, то

1) уровень жидкости в широком сосуде будет ниже, чем в уз­ком
2) уровень жидкости в широком сосуде будет выше, чем в узком
3) уровни жидкости будут все время изменяться
4) уровни жидкости в обоих сосудах будут одинаковы

А5. На рисунке показаны сосуды различной формы.

сосуды различной формы 1 вариант

В первый сосуд налито масло плотностью 900 кг/м3, во второй и третий — вода плотностью 1000 кг/м3. Срав­нивая давления жидкостей р1, р2 и р3 на дно первого, второго и третьего сосудов, можно утверждать, что

1) p1 < p2 = р3
2) p1 = p2 < р3
3) p1 < p2 < р3
4) p1 = p2 = р3

А6. С увеличением высоты над уровнем моря атмосферное давление

1) не изменяется
2) увеличивается
3) уменьшается
4) может как увеличиваться, так и уменьшаться

А7. Атмосферное давление 101 кПа действует на поверх­ность стола площадью 1,5 м2 с силой

1) 67 Н
2) 67 кН
3) 151,5 Н
4) 151,5 кН

2 вариант

A1. На рисунке показан сосуд, заполнен­ный жидкостью.

сосуд, заполнен­ный жидкостью 2 вариант

Между давлениями p1, p2 и p3 жидкости в точках 1, 2 и 3 существует соотношение:

1) p1 = p2 < р3
2) p1 = p2 = р3
3) p1 < p2 < р3
4) p1 > p2 > р3

А2. На рисунке изображён широкий сосуд и вставленная в него более узкая трубка, дно которой закрыто тон­кой резиновой плёнкой.

широкий сосуд и вставленная в него более узкая трубка 2 вариант

Если в трубке находится показанное на рисунке ко­личество воды, то резиновая плёнка

1) изогнется вверх
2) изогнётся вниз
3) будет выпрямлена
4) изогнётся вниз или выпрямится

А3. Глубина Марианской впадины составляет 10,900 км. Давление морской воды плотностью 1030 кг/м3 на дно впадины приблизительно равно

1) 10 кПа
2) 112 кПа
3) 1120 кПа
4) 112 МПа

А4. На рисунке показаны сообщающиеся сосуды с раз­личной площадью поперечного сечения. Сосуды раз­делены краном.

сообщающиеся сосуды с раз­личной площадью поперечного сечения 2 вариант

Если налить жидкость в узкий сосуд, а затем открыть кран, то

1) уровни жидкости в обоих сосудах будут одинаковы
2) уровень жидкости в широ­ком сосуде будет ниже, чем в узком
3) уровень жидкости в широком сосуде будет выше, чем в узком
4) уровни жидкости будут все время изменяться

А5. На рисунке показаны сосуды различной формы, в ко­торые налита одинаковая жидкость.

сосуды различной формы, в ко­торые налита одинаковая жидкость 2 вариант

Сравнивая дав­ления жидкости р1, р2 и р3 на дно первого, второго и третьего сосудов, можно утверждать, что

1) p1 < p2 = р3
2) p1 = p2 < р3
3) p1 < p2 < р3
4) p1 = p2 = р3

А6. Атмосферное давление вблизи поверхности Земли создаёт

1) только слой воздуха, находящийся вблизи поверхности Земли
2) слои воздуха, наиболее удалённые от Земли
3) все слои воздуха
4) только находящийся в атмосфере кислород

А7. Атмосферное давление 101 кПа действует на крышу площадью 35 м2 с силой

1) 2,9 кН
2) 3535 кН
3) 290 кН
4) 353,5 кН

Ответы на тест по физике Давление жидкостей и газов для 7 класса
1 вариант
А1-3
А2-1
А3-2
А4-4
А5-1
А6-3
А7-4
2 вариант
А1-1
А2-2
А3-4
А4-1
А5-4
А6-3
А7-2

Источник

Рабочая тетрадь по физике 7 класс Т.А. Ханнанова (к учебнику А.В. Перышкина)

37.1. Домашний эксперимент.
1. Надуйте резиновый шарик.
2. Пронумеруйте фразы в таком порядке, чтобы получился связный рассказ о проделанном эксперименте.

37.2. В сосуде под поршнем заключен газ (рис. а), объем которого меняется при постоянной температуре. На рисунке б представлен график зависимости расстояния h, на котором относительно дна находится поршень, от времени t. Заполните пропуски в тексте, используя слова: увеличивается; не меняется; уменьшается.

37.3.На рисунке показана установка для изучения зависимости давления газа в закрытом сосуде от температуры. Цифрами обозначены: 1 – пробирка с воздухом; 2 – спиртовка; 3 – резиновая пробка; 4 – стеклянная трубка; 5 – цилиндр; 6 – резиновая мембрана. Поставьте знак «+» около верных утверждений и знак «» около неверных.


37.4. Рассмотрите графики зависимости давления p от времени t, соответствующие различным процессам в газах. Вставьте недостающие слова в предложение.

38.1. Домашний эксперимент.
Возьмите полиэтиленовый пакет, сделайте в нем четыре дырочки одинакового размера в разных местах нижней части пакета, используя, например, толстую иглу. Над ванной налейте в пакет воды, зажмите его сверху рукой и выдавливайте воду через дырочки. Меняйте положение руки с пакетом, наблюдая, какие изменения происходят со струйками воды. Зарисуйте опыт и опишите свои наблюдения.

38.2. Отметьте галочкой утверждения, которые отражают суть закона Паскаля.

38.3. Допишите текст. 

38.4. На рисунке показана передача давления твердым и жидким телом, заключенным под диском в сосуде.

а) Отметьте верное утверждение.
После установки гири на диск возрастает давление … .

б) Ответьте на вопросы, записав необходимые формулы и проводя соответствующие расчеты.
С какой силой будет давить на диск площадью 100 см2 установленная на него гиря массой 200 г?
Как изменится при этом и на сколько давление:
на дно сосуда 1
на дно сосуда 2
на боковую стенку сосуда 1
на боковую стенку сосуда 2

39.1. Отметьте верное окончание фразы.

Нижнее и боковое отверстия трубки затянуты одинаковыми резиновыми мембранами. В трубку наливают воду и медленно опускают ее в широкий сосуд с водой до тех пор, пока уровень воды в трубке не совпадет с уровнем воды в сосуде. В этом положении мембраны … .

39.2. На рисунке показан опыт с сосудом, дно которого может отпадать.

В ходе опыта были сделаны три наблюдения.
1. Дно пустой бутылки прижато, если трубка погружена в воду на некоторую глубину Н.
2. Дно по-прежнему прижато к трубке, когда в нее начинают наливать воду.
3. Дно начинает отходить от трубки в тот момент, когда уровень воды в трубке совпадет с уровнем воды в сосуде.
а) В левом столбце таблицы запишите номера наблюдений, которые позволяют прийти к выводам, обозначенным в правом столбце.

Читайте также:  Сосуды и нервы находятся


б) Запишите свои гипотезы о том, что может измениться в описанном выше опыте, если:

в сосуде будет находиться вода, а в трубку будут наливать подсолнечное масло дно трубки начнет отходить когда уровень масла будет выше уровня воды в сосуде;
в сосуде будет находиться подсолнечное масло, а в трубку будут наливать воду дно трубки начнет отходить раньше, чем совпадут уровни воды и масла.

39.3. В закрытом баллоне с площадью основания 0,03 м2 и высотой 1,2 м находится воздух плотностью 1,3 кг/м3. Определите «весовое» давление воздуха на дно баллона.

40.1. Запишите, какие из опытов, изображенных на рисунке, подтверждают, что давление в жидкости с глубиной увеличивается.

Поясните, что демонстрирует каждый из опытов.


40.2. Кубик помещен в жидкость плотностью p, налитую в открытый сосуд. Поставьте в соответствие указанным уровням жидкости формулы для вычисления давления, созданного столбом жидкости на этих уровни.

40.3. Отметьте знаком «+» верные утверждения.

Сосуды различной формы заполнили водой. При этом … .
+ давление воды на дно всех сосудов одинаково, поскольку давление жидкости на дно определяется только высотой столба жидкости.

40.4. Выберите пару слов, пропущенных в тексте. «Дном сосудов 1, 2 и 3 служит резиновая пленка, укрепленная в стойке прибора».

40.5. Чему равно давление воды на дно прямоугольного аквариума длиной 2 м, шириной 1 м и глубиной 50 см, доверху заполненного водой.

40.6. Используя рисунок, определите:

а) давление, созданное столбом керосина на поверхность воды:

б) давление на дно сосуда, созданное только столбом воды:

в) давление на дно сосуда, созданное двумя жидкостями:

41.1. В одну из трубок сообщающихся сосудов налита вода. Что произойдет, если зажим с пластиковой трубки убрать?

41.2. В одну из трубок сообщающихся сосудов налита вода, а в другую – бензин. Если зажим с пластиковой трубки убрать, то:

41.3. Впишите в текст подходящие по смыслу формулы и сделайте вывод.
Сообщающиеся сосуды заполнены одной и той же жидкостью. Давление столба жидкости

41.4. Какова высота столба воды в U-образном сосуде относительно уровня АВ, если высота столба керосина 50 см?

41.5. В сообщающиеся сосуды налиты машинное масло и вода. Рассчитайте, на сколько сантиметров уровень воды находится ниже уровня масла, если высота столба масла относительно границы раздела жидкостей Нм = 40 см.

42.1. На весах уравновесили стеклянный шар объемом 1 л. Шар закрыт пробкой, в которую вставлена резиновая трубка. Когда из шара при помощи насоса откачали воздух и зажали трубку зажимом, равновесие весов нарушилось.
а) Груз какой массы придется положить на левую чашу весов, чтобы их уравновесить? Плотность воздуха 1,3 кг/м3.

б) Каков вес воздуха, находившегося в колбе до откачивания?

42.2. Опишите, что произойдет, если конец резиновой трубки шара, из которого откачали воздух (см. задание 42.1), опустить в стакан с водой, а затем снять зажим. Объясните явление.

42.3. На асфальте начерчен квадрат со стороной 0,5 м. Рассчитайте массу и вес столба воздуха высотой 100 м, расположенного над квадратом, считая, что плотность воздуха не меняется с высотой и равна 1,3 кг/м3.

42.4. При движении поршня вверх внутри стеклянной трубки вода поднимается за ним. Отметьте правильное объяснение этого явления. Вода поднимается за поршнем … .

43.1. В кружках А, В, С схематично изображен воздух разной плотности. Отметьте на рисунке места, где следует расположить каждый кружок, чтобы в целом получилась картина, иллюстрирующая зависимость плотности воздуха от высоты над уровнем моря.

43.2. Выберите правильный ответ.
Для того чтобы покинуть Землю, любая молекула воздушной оболочки Земли должна обладать скоростью, большей чем … .

43.3. На Луне, масса которой примерно в 80 раз меньше массы Земли, отсутствует воздушная оболочка (атмосфера). Чем это можно объяснить? Запишите вашу гипотезу.

44.1. Выберите правильное утверждение.
В опыте Торричелли в стеклянной трубке над поверхностью ртути … .

44.2. В трех отрытых сосудах находится ртуть: в сосуде А высота столба ртути 1 м, в сосуде В – 1 дм, в сосуде С – 1 мм. Вычислите, какое давление на дно сосуда оказывает столб ртути в каждом случае.

44.3. Запишите значения давления в указанных единицах по приведенному образцу, округлив результат до целых.

44.4. Найдите давление на дно цилиндра, заполненного подсолнечным маслом, если атмосферное давление равно 750 мм рт. ст.

44.5. Какое давление испытывает аквалангист на глубине 12 м под водой, если атмосферное давление 100 кПа? Во сколько раз это давление больше атмосферного?

45.1. На рисунке показана схема устройства барометра-анероида. Отдельные детали конструкции прибора обозначены цифрами. Заполните таблицу.

45.2. Заполните пропуски в тексте.

На рисунках изображен прибор, который называется __барометр-анероид_.
Этим прибором измеряют ___атмосферное давление__.
Запишите показание каждого прибора с учетом погрешности измерения.

45.3. Заполните пропуски в тексте. «Разница атмосферного давления в разных слоях атмосферы Земли вызывает движение воздушных масс».

45.4. Запишите значения давления в указанных единицах, округляя результат до целых.

46.1. На рисунке а изображена трубка Торричелли, расположенная на уровне моря. На рисунках б и в отметьте уровень ртути в трубке, помещенной соответственно на горе и в шахте.

46.2. Заполните пропуски в тексте, используя слова, приведенные в скобках.
Измерения показывают, что давление воздуха быстро  (уменьшается, увеличивается) с увеличением высоты. Причиной тому служит не только  (уменьшение, увеличение) плотности воздуха, но и  (понижение, повышение) его температуры при удалении от поверхности Земли на расстояние до 10 км.

46.3. Высота Останкинской телебашни достигает 562 м. Чему равно атмосферное давление около вершины телебашни, если у ее основания атмосферное давление равно 750 мм рт. ст.? Давление выразите в мм рт. ст. и в единицах СИ, округлив оба значения до целых.

46.4. Выберите на рисунке и обведите график, который наиболее правильно отражает зависимость атмосферного давления p от высоты h над уровнем моря.

46.5. У кинескопа телевизора размеры экрана составляют l = 40 см и h = 30 см. С какой силой давит атмосфера на экран с наружной стороны (или какова сила давления), если атмосферное давление pатм = 100 кПа?

47.1. Постройте график зависимости давления p, измеряемого под водой, от глубины погружения h, заполнив предварительно таблицу. Считайте g = 10 Н/кг, pатм = 100 кПа.

47.2. На рисунке изображен открытый жидкостный манометр. Цена деления и шкалы прибора 1 см.

а) Определите, на сколько давление воздуха в левом колене манометра отличается от атмосферного. 

б) Определите давление воздуха в левом колене манометра с учетом того, что атмосферное давление 100 кПа. 

47.3. На рисунке показана U-образная трубка, заполненная ртутью, правый конец которой закрыт. Чему равно атмосферное давление, если разность уровней жидкости в коленах U-образной трубки равна 765 мм, а мембрана погружена в воду на глубину 20 см?

47.4. а) Определите цену деления и показание металлического манометра (рис. а).

б) Опишите принцип действия прибора, используя цифровые обозначения деталей (рис. б).

Читайте также:  Сосуд для воды турция

48.1. а) Зачеркните ненужные из выделенных слов, чтобы получилось описание работы поршневого насоса, изображенного на рисунке.

б) Опишите, что происходит при движении рукоятки насоса вверх.

48.2. Поршневым насосом, схема которого приведена в задании 48.1, при нормальном атмосферном давлении можно поднять воду на высоту не более 10 м. Объясните почему.

48.3. Вставьте в текст пропущенные слова, чтобы получилось описание работы поршневого насоса с воздушной камерой.

49.1. Допишите формулы, показывающие правильные соотношения между площадями покоящихся поршней гидравлической машины и массами грузов.

49.2. Площадь малого поршня гидравлической машины равна 0,04 м2, площадь большого – 0,2 м2. С какой силой следует действовать на малый поршень, чтобы равномерно поднять груз массой 100 кг, находящийся на большом поршне?

49.3. Заполните пропуски в тексте, описывающем принцип действия гидравлического пресса, схема устройства которого показана на рисунке.

49.4. Опишите принцип действия отбойного молотка, схема устройства которого показана на рисунке.

49.5. На рисунке показана схема устройства пневматического тормоза железнодорожного вагона.

Источник

1. Шар 1 по­сле­до­ва­тель­но взве­ши­ва­ют на ры­чаж­ных весах с шаром 2 и шаром 3 (рис. а и б). Для объёмов шаров спра­вед­ли­во со­от­но­ше­ние V1 = V3 < V2.

Какой шар имеет минимальную среднюю плотность? Запишите в ответе цифру, которой обозначен шар.

Решение.

Так как масса шара 1 равна массе шара 2, а объем шара 1 мень­ше шара 2, то сред­няя плот­ность   шара 2 мень­ше плот­но­сти шара 1.

 
Ответ: 2.

2. Бетонную плиту объёмом 0,5 м3 рав­но­мер­но подняли на не­ко­то­рую высоту. Чему равна высота, на ко­то­рую подняли плиту, если совершённая при этом ра­бо­та равна 23 кДж? Ответ запишите в метрах.

 
Примечание.

Плотность бе­то­на равна 2300 кг/м3.

Решение.

Работа по под­ня­тию плиты равна ра­бо­те по пре­одо­ле­нию силы тя­же­сти и равна mgh, где g — ускорение сво­бод­но­го падения, m — масса плиты, h — высота. Масса плиты равна 0,5 м3 · 2300 кг/м3 = 1150 кг. Вы­чис­лим высоту, на ко­то­рую подняли плиту:

 

Ответ: 2.

3. Шар 1 по­сле­до­ва­тель­но взве­ши­ва­ют на ры­чаж­ных весах с шаром 2 и шаром 3 (рис. а и б). Для объёмов шаров спра­вед­ли­во со­от­но­ше­ние V1 = V3 < V2.

Какой шар имеет максимальную плотность? Запишите в ответе цифру, которой обозначен шар.

Решение.

Из ри­сун­ка ясно, что масса шаров 1 и 2 равна, следовательно, плот­ность вто­ро­го шара мень­ше чем первого. Тре­тий шар тя­же­лее чем пер­вый при оди­на­ко­вом объёме, по­это­му плот­ность тре­тье­го шара боль­ше плот­но­сти первого. таким образом, мак­си­маль­ную сред­нюю плот­ность имеет шар 3.

 
Ответ: 3.

4. Мальчик стоит на на­поль­ных весах в лифте. Лифт на­чи­на­ет дви­же­ние вверх с уско­ре­ни­ем 1 м/с2. Что по­ка­жут весы в этот мо­мент времени, если в по­ко­я­щем­ся лифте они по­ка­зы­ва­ли 40 кг? Ответ запишите в кг.

Решение.

Вес маль­чи­ка скла­ды­ва­ет­ся из силы тя­же­сти и про­из­ве­де­ния уско­ре­ния на массу:

 

Следовательно, весы по­ка­жут 44 кг.

 
Ответ: 44.

5. Шар 1 по­сле­до­ва­тель­но взве­ши­ва­ют на ры­чаж­ных весах с шаром 2 и шаром 3 (рис. а и б). Для объёмов шаров спра­вед­ли­во соотношение  V2 = V3 > V1.

Какой шар имеет минимальную плотность? Запишите в ответе цифру, которой обозначен шар.

Решение.

По усло­вию для объёмов шаров спра­вед­ли­во соотношение  V2 = V3 > V1. Уста­но­вим со­от­но­ше­ние между мас­са­ми шаров, ис­хо­дя из ре­зуль­та­тов взвешивания: M3 > M1 > M2. Плот­ность опре­де­ля­ет­ся сле­ду­ю­щей формулой:

.
 

Таким об­ра­зом получаем,что ρ2 < ρ1, по­то­му что шар 1 имеет мень­ший объем, но при этом боль­шую массу, и ρ2 < ρ3, по­то­му что шары 2 и 3 имеют оди­на­ко­вый объем, но при этом шар 3 имеет боль­шую массу.

 
Ответ: 2.

6. Чему равно уско­ре­ние груза мас­сой 500 кг, ко­то­рый опус­ка­ют с по­мо­щью троса, если сила на­тя­же­ния троса 4000 Н? Со­про­тив­ле­ни­ем воз­ду­ха пренебречь. Ответ запишите в м/с2.

Решение.

По вто­ро­му за­ко­ну Нью­то­на уско­ре­ние прямо про­пор­ци­о­наль­но рав­но­дей­ству­ю­щей сил и об­рат­но про­пор­ци­о­наль­но массе тела. Рав­но­дей­ству­ю­щая всех сил есть век­тор­ная сумма этих сил. В дан­ном слу­чае на тело дей­ству­ют сила тя­же­сти и про­ти­во­по­лож­но на­прав­лен­ная сила на­тя­же­ния троса. Век­тор­ная сумма двух сил, дей­ству­ю­щих на тело, равна 500 кг · 10 м/с2 − 4000 Н = 1000 Н. Таким образом, уско­ре­ние равно 1000 Н : 500 кг = 2 м/с2.

 
Ответ: 2.

7. Из ко­лод­ца медленно вы­ка­ча­ли с по­мо­щью насоса 0,5 м3 воды. Совершённая при этом ра­бо­та равна 30 000 Дж. Чему равна глу­би­на колодца? Ответ запишите в метрах.

Решение.

Работа по вы­ка­чи­ва­нию воды равна ра­бо­те по пре­одо­ле­нию силы тя­же­сти и равна mgh, где g — ускорение сво­бод­но­го падения, m — масса воды, h — высота колодца. Масса воды равна 0,5 м3 · 1000 кг/м3 = 500 кг. Вы­чис­лим высоту колодца:

 

Ответ: 6.

8. Сплошной кубик, име­ю­щий плот­ность ρк и длину ребра a, опу­сти­ли в жид­кость с плот­но­стью ρж = 998 кг/м3 (см. рисунок). Найдите давление, ока­зы­ва­е­мое жид­ко­стью на верх­нюю грань кубика, если h1 = 0,1 м.

Решение.

Давление стол­ба жид­ко­сти равно про­из­ве­де­нию вы­со­ты стол­ба жид­ко­сти на уско­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния и плот­ность жидкости. Таким образом, давление, ока­зы­ва­е­мое жид­ко­стью на верх­нюю грань кубика, равно:

 Па.
 

Ответ: 998.

9. Работа силы тяги автомобиля, про­шед­ше­го рав­но­мер­но 4 км пути, со­ста­ви­ла 8 МДж. Опре­де­ли­те силу трения. Ответ запишите в Н.

Решение.

Поскольку ав­то­мо­биль дви­гал­ся равномерно, сила тре­ния была равна силе тяги. Ра­бо­та равна ска­ляр­но­му про­из­ве­де­нию силы на перемещение. Таким об­ра­зом

 

Ответ: 2000.

10. Два брус­ка мас­са­ми m1 = 1 кг и m2 = 3 кг, свя­зан­ные лёгкой не­рас­тя­жи­мой нитью, на­хо­дят­ся на глад­кой го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти (см. рисунок). К ним при­ло­же­ны силы F1 = 2 Н и F2 = 10 Н. Най­ди­те мо­дуль уско­ре­ния си­сте­мы этих тел. Ответ запишите в м/c2.

Решение.

Ускорение си­сте­мы тел равно от­но­ше­нию рав­но­дей­ству­ю­щей силы, дей­ству­ю­щей на это тело к сум­мар­ной массе этой системы:

 

 
Ответ: 2.

11. Цилиндр 1 поочерёдно взвешивают с цилиндром 2 такого же объёма, а затем с цилиндром 3, имеющим меньший объём (см. рисунок).

Какой цилинд имеет максимальную среднюю плотность? Запишите в ответе цифру, которой обозначен цилиндр.

Решение.

Плотность тел прямо пропорциональна массе и обратно пропорциональна объему:

 

Исходя из проведенных опытов можно сделать следующие выводы:

1) масса первого цилиндра больше массы второго цилиндра при одинаковом объеме, следовательно, плотность первого цилиндра выше плотности второго.

2) масса первого цилиндра равна массе третьего цилиндра, объем которого меньше, а значит, плотность третьего цилиндра больше плотности первого.

Таким образом, средние плотности цилиндров:

 

Ответ: 3.

12. Через не­по­движ­ный лёгкий блок пе­ре­ки­ну­та не­ве­со­мая не­рас­тя­жи­мая нить, к кон­цам ко­то­рой под­ве­ше­ны два груза мас­са­ми m1 = 1 кг и m2 = 3 кг (см. рисунок).

Пренебрегая трением, най­ди­те силу на­тя­же­ния нити при дви­же­нии грузов. Ответ запишите в Н.

Решение.

Поскольку  пра­вый груз будет дви­гать­ся вниз, а левый, соответственно, вверх. На каж­дый груз дей­ству­ет сила тяжести, на­прав­лен­ная вниз, и сила на­тя­же­ния нити, на­прав­лен­ная вверх. На­пи­шем вто­рой закон Нью­то­на для пер­во­го и вто­ро­го грузов сна­ча­ла в век­тор­ном виде, а затем в про­ек­ции на вер­ти­каль­ную ось.

 

 

Умножим пер­вое урав­не­ние во вто­рой стро­ке на  вто­рое на  и сло­жим их, получим:  от­ку­да 

 
Ответ: 15.

13. Под дей­стви­ем силы 40 Н груз мас­сой 4 кг пе­ре­ме­ща­ет­ся вверх по на­клон­ной плоскости. Ко­эф­фи­ци­ент полезного дей­ствия наклонной плос­ко­сти — 50%. Чему равна длина на­клон­ной плоскости, если её высота — 1 м? Ответ запишите в метрах.

Читайте также:  Разряжение воздуха в сосуде

Решение.

КПД есть от­но­ше­ние полезной ра­бо­ты A1 к пол­ной совершённой ра­бо­те A2. Пол­ной работой яв­ля­ет­ся работа силы F по пе­ре­ме­ще­нию груза на длину на­клон­ной плоскости l, по­лез­ной работой яв­ля­ет­ся работа силы тя­же­сти mg по подъёму груза на вы­со­ту плоскости h. На­пи­шем выражение для КПД и вы­ра­зим из него длину l:

 

Подставляя усло­вия задачи, находим:

 
Ответ: 2.

14. Площадь боль­ше­го поршня гид­рав­ли­че­ско­го пресса S2 в 4 раза боль­ше площади ма­ло­го поршня S1. (см. рисунок). Сила F1, действующая на малый поршень, равна 20 Н.

Найдите силу F2.

Решение.

Для гид­рав­ли­че­ско­го пресса дей­ству­ет следующее со­от­но­ше­ние сил и пло­ща­дей поршней:

 

Поскольку, пло­щадь большего порш­ня гидравлического прес­са S2 в 4 раза боль­ше площади ма­ло­го поршня S1, силы со­от­но­сят­ся как F2 = 4F1. Значит, сила 

 
Ответ: 80.

15. К динамометру прикрепили цилиндр, как показано на рисунке 1. Затем цилиндр полностью погрузили в воду (рисунок 2).

 

Определите объём цилиндра. Ответ запишите в см3.

Решение.

В первом случае сила тяжести, действующая на цилиндр, уравновешена силой натяжения подвеса, значение которой изображено на шкале динамометра:

 

Во втором случае цилиндр погружают в воду, вследствие чего возникает выталкивающая сила и сила натяжения уменьшается:

 

Найдем отсюда значение объема тела:

 

Ответ: 500.

16. Одна и та же го­ри­зон­таль­ная сила F дей­ству­ет вна­ча­ле на тело 1 мас­сой 0,5 кг, а затем на тело 2 мас­сой 3 кг. Оба тела до на­ча­ла дей­ствия силы по­ко­и­лись на глад­ком го­ри­зон­таль­ном столе. С каким по мо­ду­лю уско­ре­ни­ем будет дви­гать­ся тело 2 под дей­стви­ем силы F, если тело 1 дви­жет­ся с ускорением, мо­дуль ко­то­ро­го равен 1,8 м/с2?

Решение.

По вто­ро­му за­ко­ну Нью­то­на уско­ре­ние тела свя­за­но с рав­но­дей­ству­ю­щей силой со­от­но­ше­ни­ем F = ma, а т. к. на тела дей­ству­ет оди­на­ко­вая сила, и масса вто­ро­го тела в  раз боль­ше массы первого, уско­ре­ние вто­ро­го тела в 6 раз мень­ше уско­ре­ния пер­во­го тела и равно 0,3 м/с2.

 
Ответ: 0,3.

17. Одно из колен U-образного ма­но­мет­ра соединили с сосудом, на­пол­нен­ным газом (см. рисунок). В ка­че­стве жидкости в ма­но­мет­ре используется ртуть. Чему равно дав­ле­ние газа в сосуде, если ат­мо­сфер­ное давление со­став­ля­ет 760 мм рт. ст.? Ответ дайте в мм рт. ст.

Решение.

Давление газа боль­ше атмосферного, по­это­му ртуть в левом ко­ле­не находится выше, чем в пра­вом колене на 200 мм. Таким образом, дав­ле­ние газа в со­су­де складывается из ат­мо­сфер­но­го и из­бы­точ­но­го давления ртути и равно 960 мм рт. ст.

 
Ответ: 960.

18. Сосновый бру­сок в форме пря­мо­уголь­но­го параллелепипеда, име­ю­ще­го раз­ме­ры a = 30 см, b = 20 см и c = 10 см, на­чи­на­ют осто­рож­но опус­кать в ванну с водой (как по­ка­за­но на рисунке). Чему будет равна глу­би­на по­гру­же­ния брус­ка в воду при пла­ва­нии? Ответ дайте в см. (Плотность сосны )

Решение.

Для того чтобы тело пла­ва­ло в воде, сила тяжести, дей­ству­ю­щая на это тело, долж­на быть урав­но­ве­ше­на силой Архимеда:

откуда

 

Следовательно, глу­би­на погружения:

 

Ответ: 4.

19. Деревянную ко­роб­ку массой 10 кг рав­но­мер­но и пря­мо­ли­ней­но тянут по го­ри­зон­таль­ной деревянной доске с по­мо­щью горизонтальной пру­жи­ны жёсткостью 200 Н/м. Удли­не­ние пружины 0,2 м. Чему равен ко­эф­фи­ци­ент трения ко­роб­ки по доске?

Решение.

Упругое растяжение пружины подчиняется закону Гука:

 

где F — приложенная сила, k — жесткость пружины, Δx — величина растяжения. По условию k = 200 Н/м, а Δx = 0,2 м, следовательно, сила, приложенная к пружине равна
 

.
 

Так как сказано, что коробку тянут равномерно и прямолинейно, то ускорение коробки равно нулю, и сила тяги равна силе трения. Таким образом,

.
 

Сила трения равна силе реакции опоры (в данном случае она равна N = mg), умноженной на коэффициент трения μ. Отсюда,

.
 

 
Ответ: 0,4.

20. В со­об­ща­ю­щи­е­ся со­су­ды по­верх воды на­ли­ты че­ты­ре раз­лич­ные жидкости, не сме­ши­ва­ю­щи­е­ся с водой (см. рисунок). Уро­вень воды в со­су­дах остал­ся одинаковым.

Какая жид­кость имеет наи­мень­шую плотность?

Решение.

Гидростатическое давление, со­зда­ва­е­мое столбом жид­ко­сти рассчитыавется по фор­му­ле  где  — плот­ность жидкости,  — вы­со­та столба жидкости. Уро­вень воды в со­су­дах остался одинаков, следовательно, давление, со­зда­ва­е­мое жидкостями, на­ли­ты­ми поверх воды, одинаково. Для со­зда­ния одного и того же дав­ле­ния высота стол­ба жидкости тем выше, чем мень­ше плотность жидкости. Таким образом, на­и­ме­нее плотная жид­кость — жид­кость под но­ме­ром 4.

 
Ответ: 4.

21. В сосуд с водой плот­но­стью ρ = 998 кг/м3 опу­ще­на вертикальная стек­лян­ная пробирка, це­ли­ком заполненная водой (см. рисунок). Высота h1 равна 0,05 м. Найдите давление, ока­зы­ва­е­мое водой на дно со­су­да в точке А.

Решение.

Поскольку вода не вы­те­ка­ет из пробирки, дав­ле­ние столба вы­со­той h2 на жид­кость в со­су­де высотой h1 урав­но­ве­ше­но давлением, ко­то­рое оказывает вода в со­су­де на столб воды в пробирке. Сосуд открытый, по­это­му на него дей­ству­ет некоторое внеш­нее давление. Оно и передаётся стол­бу воды. В результате столб воды в про­бир­ке не ока­зы­ва­ет дополнительного дав­ле­ния на точку А, по­это­му давление, ока­зы­ва­е­мое водой на дно со­су­да в точке Аp = ρgh1. Тогда

 Па.
 

Ответ: 499.

22. Чему равен объем рыбы, пла­ва­ю­щей в мор­ской воде, если на нее дей­ству­ет вы­тал­ки­ва­ю­щая сила 10,3 Н? Ответ дайте в м3 без указания единиц измерения. Плотность мор­ской воды равна 1030 кг/м3.

Решение.

Выталкивающая сила, дей­ству­ю­щая на рыбу вы­ра­жа­ет­ся фор­му­лой  где  — плотность жидкости, g — ускорение сво­бод­но­го падения, V — объем вы­тес­нен­ной жидкости. Зная плот­ность мор­ской воды, найдём объём рыбы:

 

Ответ: 0,001.

23. В сосуд с водой плот­но­стью ρ = 998 кг/м3 опу­ще­на вертикальная стек­лян­ная пробирка, це­ли­ком заполненная водой (см. рисунок). Высота h1 равна 0,3 м. Найдите давление, ока­зы­ва­е­мое водой на дно со­су­да в точке А. (Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с2.)

Решение.

Поскольку вода не вы­те­ка­ет из пробирки, дав­ле­ние столба вы­со­той h2 на жид­кость в со­су­де высотой h1 урав­но­ве­ше­но давлением, ко­то­рое оказывает вода в со­су­де на столб воды в пробирке. Сосуд открытый, по­это­му на него дей­ству­ет некоторое внеш­нее давление. Оно и передаётся стол­бу воды. В результате столб воды в про­бир­ке не ока­зы­ва­ет дополнительного дав­ле­ния на точку А, по­это­му давление, ока­зы­ва­е­мое водой на дно со­су­да в точке Аp = ρgh1. Тогда

 Па.
 

Ответ: 2994.

24. Площадь боль­ше­го поршня гид­рав­ли­че­ско­го пресса S2 в 4 раза боль­ше площади ма­ло­го поршня S1. (см. рисунок). Сила F1, действующая на малый поршень, равна 5 Н.

Найдите силу F2.

Решение.

Для гид­рав­ли­че­ско­го пресса дей­ству­ет следующее со­от­но­ше­ние сил и пло­ща­дей поршней:

 

Поскольку, пло­щадь большего порш­ня гидравлического прес­са S2 в 4 раза боль­ше площади ма­ло­го поршня S1, силы со­от­но­сят­ся как F2 = 4F1. Значит, сила 

 
Ответ: 20.

25. Сосновый бру­сок в форме пря­мо­уголь­но­го параллелепипеда, име­ю­ще­го раз­ме­ры a = 30 см, b = 40 см и c = 30 см, на­чи­на­ют осто­рож­но опус­кать в ванну с водой (как по­ка­за­но на рисунке). Чему будет равна глу­би­на по­гру­же­ния брус­ка в воду при пла­ва­нии? Ответ дайте в см. (Плотность сосны равна 400 кг/м3.)

Решение.

Для того чтобы тело пла­ва­ло в воде, сила тяжести, дей­ству­ю­щая на это тело, долж­на быть урав­но­ве­ше­на силой Архимеда:

откуда

 

Следовательно, глу­би­на погружения:

 

Ответ: 12.

Источник