На рисунке показаны сосуды различной формы

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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 А, p = 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 А, p = 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