Сосуд кубической формы стоящий на весах
Ответы к заданиям части А
| А1 | А2 | А3 | А4 | А5 | А6 | А7 | А8 | А9 | А10 |
| 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 4 | 1 | 2 | 2 | 2 |
| А11 | А12 | А13 | А14 | А15 | А16 | А17 | А18 | А19 | А20 |
| 2 | 1 | 3 | 1 | 3 | 2 | 4 | 2 | 4 | 2 |
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ ПО РАЗДЕЛУ
«Гидростатика»
Часть А
А1. В широкую U-образную трубку с вертикальными прямыми коленами налиты жидкости плотностями ρ1 и ρ2 (см. рисунок). На рисунке b = 10 см, h = 20 см, H = 25 см. Отношение плотностей жидкостей ρ2 иρ1 равно …
b
H
h
ρ1
ρ2
1) 0,67 2) 0,80 3) 1,25 4) 1,5
А2. Отношение площадей поршней гидравлического пресса равно 40. На малый поршень действует сила 100 Н (см. рисунок). Груз какой массы на большем поршне уравновешивается этой силой? Массой поршней пренебречь.
М
1) 0,25 кг 2) 10 кг 3) 400 кг 4) 4000 кг
А3. Давление, созданное водой на дне озера глубиной 6 м (атмосферное давление не учитывать), равно …
1) 6 кПа 2) 60 кПа 3) 600 кПа 4) 6 МПа
А4. Сосуд, изображенный на рисунке, доверху наполнили некоторой жидкостью. Найдите давление жидкости на дно сосуда. Атмосферное давление не учитывать. Плотность жидкости ρ.
а
а
2а
1) ρga 2) 2ρga2 3) 2ρga 4) 2ρga3
А5. Сосуд кубической формы, стоящий на весах, доверху наполнили водой. При этом показания весов возросли на 5 Н. Найдите силу давления воды на дно сосуда. Атмосферное давление не учитывать.
1) 5 Н 2) 2,5 Н 3) 1 Н 4) 0,5 Н
А6. С какой силой давит воздух на поверхность письменного стола, длина которого 120 см, а ширина – 60 см, если атмосферное давление 105 Па?
1) 72·10–3 Н 2) 105 Н 3) 72·103 Н 4) 72·107 Н
А7. На поверхности воды плавают три шара одинаковой массы, но разного объема. На какой шар со стороны воды действует большая выталкивающая сила?
1 2 3
1) на все три шара действуют одинаковые выталкивающие силы
2) на первый шар
3) на второй шар
4) на третий шар
А8. В первом опыте деревянный брусок плавает в обычной воде, во втором – соленой. Сравните выталкивающие силы F1 и F2, действующие на брусок.
1) F1 > F2 2) F1 = F2 3) F2 > F1 4) F1 = F2 = 0
А9. Пластиковый пакет с водой объемом 1 л полностью поместили в воду. На него действует выталкивающая сила, равная …
1) 0 2) 0,1 Н 3) 1 Н 4) 10 Н
А10. Четыре одинаковых листа фанеры толщиной L каждый, связанные в стопку, плавают в воде так, что уровень воды приходится на границу между двумя средними листами. Если из стопки убрать один лист, то глубина погружения стопки уменьшится на …
1) L 2) 3) 4)
Ответы к заданиям части А
| А1 | А2 | А3 | А4 | А5 | А6 | А7 | А8 | А9 | А10 |
| 4 | 3 | 2 | 3 | 1 | 3 | 1 | 2 | 4 | 2 |
Задачи
Часть В
В1. Камень брошен вверх под углом к горизонту. Через 1,0 с камень достигает максимальной высоты подъёма, двигаясь в этот момент со скоростью 7,5 м/с. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Чему равен модуль начальной скорости?
В2. Камень брошен вверх под углом 60° к горизонту. Через 1,0 с скорость камня направлена вверх под углом 30° к горизонту. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Чему равна начальная скорость камня? Ответ округлите до целых.
В3. Камень брошен вверх под углом α к горизонту. Когда камень находится на максимальной высоте над точкой бросания, скорость камня в 3 раза меньше его начальной скорости. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Найти tgα. Ответ округлите до десятых.
В4. Две шестерни, сцепленные друг с другом, вращаются вокруг неподвижных осей (см. рисунок). Большая шестерня радиусом 20 см делает 20 оборотов за 10 с. Чему равен период обращения шестерни радиусом 8 см?
В5. Материальная точка, двигаясь равноускоренно по прямой, за время t увеличила скорость в три раза, пройдя путь 20 м. Найдите t, если ускорение точки равно 5 м/с2.
В6. Какой путь пройдет тело, двигаясь по прямой в одном направлении, если оно уменьшает свою скорость в 3 раза за 2 с движения с ускорением – 5 м/с2?
В7. Шарик, брошенный горизонтально с высоты H c начальной скоростью υ0, за время полета t пролетел в горизонтальном направлении расстояние L (см. рисунок).
H
L
В другом опыте на этой же установке начальная скорость шарика равна 3υ0. Что произойдет при этом с временем полета, дальностью полета и ускорением шарика?
Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения:
-
увеличилась -
уменьшилась -
не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Время полета | Дальность полета | Ускорение шарика |
В8. К концам невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через невесомый неподвижный блок без трения в оси, подвешены грузы массами m1 = 1 кг и m2 = 2 кг. Чему равно ускорение, с которым движется второй груз? Ответ округлите до десятых.
В9. Груз подвешен на пружине жесткостью 100 Н/м к потолку лифта. Лифт поднимается в течение 2 с равноускоренно вверх на расстояние 5 м. Какова масса груза, если удлинение пружины 2,5 см, а начальная скорость груза равна нулю?
В10. Автомобиль совершает поворот на горизонтальной дороге по дуге окружности радиусом 324 м. Какова максимальная скорость автомобиля при коэффициенте трения автомобильных шин о дорогу 0,4?
В11. Спутник Сатурна Титан имеет массу М = 1,37·1023 кг и радиус R = 2,5·106 м. Вычислите ускорение свободного падения тел у поверхности Титана. Ответ округлите до десятых.
В12. К нижнему концу легкой пружины подвешены связанные невесомой нитью грузы: верхний массой m1 = 0,2 кг и нижний массой m2 = 0,1 кг (см. рисунок). Нить, соединяющую грузы, пережигают. С каким ускорением начнет двигаться верхний груз?
•
•
k
m1
m2
М2
М11М11
11231
В13. Два груза, связанные нерастяжимой и невесомой нитью, движутся по гладкой горизонтальной поверхности под действием силы , приложенной к грузу массой М1 = 1 кг (см. рисунок). Минимальная сила F, при которой нить обрывается, равна 12 Н. Известно, что нить может выдержать нагрузку не более 8 Н. Чему равна масса второго груза?
В14. Медный кубик, висящий на нити, целиком погружен в воду и не касается дна сосуда. Верхняя и нижняя грани кубика горизонтальны. Как изменятся значения давления воды на нижнюю и верхнюю грани кубика, а также модуль силы Архимеда, действующей на кубик, если приподнять кубик, оставляя его целиком в воде? Воду считать несжимаемой.
Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения:
-
увеличится -
уменьшится -
не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Давление воды на верхнюю грань кубика | Давление воды на нижнюю грань кубика | Модуль силы Архимеда |
В15. Невесомый стержень, находящийся в ящике с гладкими дном и стенками, составляет угол 45° с вертикалью (см. рисунок). К середине стержня подвешен на нити шарик массой 1 кг. Каков модуль силы упругости N, действующей на стержень со стороны левой стенки ящика?
Ответы к заданиям части В
| В1 | В2 | В3 | В4 | В5 | В6 | В7 | В8 |
| 12,5 м/с | 17,3м/с | 2,8 | 0,2 с | 2 с | 20 м | 3 1 3 | 3,3 м/с2 |
| В9 | В10 | В11 | В12 | В13 | В14 | В15 |
| 0,2 кг | 0,2 с | 1,5м/с2 | 5 м/с2 | 2 кг | 1 1 3 | 5 Н |
Часть С
C1. Тело, свободно падающее с высоты 7,8 м, первый участок пути от начала движения проходит за время τ, а такой же участок в конце – за время 0,5τ. Найдите τ?
C2. Тело, свободно падающее с некоторой высоты без начальной скорости, за время τ = 1 с после начала движения проходит путь в 5 раз меньший, чем за такой же промежуток времени в конце движения. Найдите полное время движения.
C3. Маленький шарик падает сверху на наклонную плоскость и упруго отражается от нее. Угол наклона плоскости к горизонту равен 30°. На какое расстояние по горизонтали перемещается шарик между первым и вторым ударами о плоскость? Скорость шарика в момент первого удара направлена вертикально вниз и равна 1 м/с.
C4. В безветренную погоду самолет затрачивает на перелет между городами 6 часов. Если во время полета дует боковой ветер со скоростью 20 м/с перпендикулярно линии полета, то самолет затрачивает на перелет на 9 минут больше. Найдите скорость самолета относительно воздуха, считая ее постоянной.
С5. Радиус планеты Плюк в 2 раза больше радиуса Земли, а средние плотности Плюка и Земли равны. Чему равно отношение периода обращения спутника, движущегося вокруг Плюка по низкой круговой орбите, к периоду обращения аналогичного спутника для Земли?
С6. Система грузов , и , показанная на рисунке, движется из состояния покоя. Поверхность стола – горизонтальная гладкая. Коэффициент трения между грузами и равен . Грузы и связаны легкой нерастяжимой нитью, которая скользит по блоку без трения. Пусть , . При каких значениях грузы и движутся как одно целое?
С7. Шарик массой m = 200 г подвешен к потолку на легкой нерастяжимой нити длиной L = 1,5 м. Шарик привели в движение так, что он движется по окружности в горизонтальной плоскости, образуя конический маятник (см. рисунок). Модуль силы натяжения нити Т = 2,7 Н. Чему равен период τ, за который шарик делает один полный оборот по окружности?
L
m
Ответы к заданиям части С
| С1 | С2 | С3 | С4 | С5 | С6 | С7 |
| 1 с | 3 с | 0,173 м | 328 км/ч | 1 | 2.1 с |
Используемая литература
1. Кабардин О.Ф., Орлов В.А., Эвенчик Э.Е. и др. Физика / Под ред. А.А. Пинского, О.Ф. Кабардина (профильный уровень). – 2013. – 431 с.
2. Касьянов В.А. Физика (профильный уровень). – 2013. – 428 с.
3. Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е., Исаев Д.А. Физика (базовый уровень). – 2013. – 271 с.
4. Тихомирова С.А., Яворский Б.М. Физика (базовый и профильный уровень). – 2012. – 271 с.
5. Гольдфарб Н.И. Физика. Задачник. 10-11 классы. – 2012. – 366 с.
СОДЕРЖАНИЕ
КИНЕМАТИКА………………………………………………… | 3 |
ОСНОВЫ ДИНАМИКИ ………………………………………. | 6 |
ЭЛЕМЕНТЫ СТАТИКИ………………………………………. | 9 |
ЭЛЕМЕНТЫ ГИДРОСТАТИКИ……………………………… | 13 |
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО | 15 |
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО | 23 |
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО | 34 |
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО | 41 |
Используемая литература…………..…………………………. | 50 |
МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
ПО РАЗДЕЛУ «МЕХАНИКА»
(дисциплина «Физика»)
Методическое пособие
Составители:
Тучков Сергей Валерьевич
Рабчук Людмила Васильевна
Директор РИЦ:
Р.Р. Тухватуллин
Дизайн обложки:
З.А. Емалетдинова
Компьютерная верстка и макет:
Л.Ю. Королева
Подписано к печати
Бумага писчая. Формат 60х84 1/16.
Гарнитура Times New Roman.
Отпечатано на ризографе.
Усл. печ. л. 3,0. Уч.-изд. л. 3,3.
Тираж 100 экз. Заказ
Цена свободная.
Издательство Института развития образования РБ
450005, Уфа, ул. Мингажева, 120.
rio_biro@mail.ru
Поделитесь с Вашими друзьями:
Источник
На поверхность твердого тела, погруженного в жидкость, действуют, как мы знаем, силы давления. Так как давление увеличивается с глубиной погружения, то силы давления, действующие на нижнюю часть тела и направленные вверх, больше, чем силы, действующие на верхнюю его часть и направленные вниз, и мы можем ожидать, что равнодействующая сил давления будет направлена вверх. Опыт подтверждает это предположение.
Рис. 258. Если груз погружен в воду, показание динамометра уменьшается
Рис. 259. Пробка, погруженная в воду, натягивает нитку
Если, например, гирю, подвешенную к крючку динамометра, опустить в воду, то показание динамометра уменьшится (рис. 258).
Равнодействующая сил давления на тело, погруженное в жидкость, называется выталкивающей силой. Выталкивающая сила может быть больше силы тяжести, действующей на тело; например, кусок пробки, привязанный к дну сосуда, наполненного водой, стремясь всплыть, натягивает нитку (рис. 259). Выталкивающая сила возникает и в случае частичного погружения тела. Кусок дерева, плавающий на поверхности воды, не тонет именно благодаря наличию выталкивающей силы, направленной вверх.
Если тело, погруженное в жидкость, предоставить самому себе, то оно тонет, остается в равновесии или всплывает на поверхность жидкости в зависимости от того, меньше ли выталкивающая сила силы тяжести, действующей на тело, равна ей или больше ее. Выталкивающая сила зависит от рода жидкости, в которую, погружено тело. Например, кусок железа тонет в воде, но плавает в ртути; значит, в воде выталкивающая сила, действующая на этот кусок меньше, а в ртути — больше силы тяжести.
Найдем выталкивающую силу, действующую на твердое тело, погруженное в жидкость.
Рис. 260. а) Тело находится в жидкости, б) Тело заменено жидкостью
Выталкивающая сила, действующая на тело (рис. 260 а), есть равнодействующая сил давления жидкости на его поверхность. Представим себе, что тело удалено и его место занято той же жидкостью (рис. 260, б). Давление на поверхность такого мысленно выделенного объёма будет таким же, каким было давление на поверхность самого тела. Значит, и равнодействующая сила давления на тело (выталкивающая сила) равна равнодействующей сил давления на выделенный объем жидкости. Но выделенный объем жидкости находится в равновесии. Силы, действующие на него, — это сила тяжести
и выталкивающая сила
(рис. 261, а). Значит, выталкивающая сила равна по модулю силе тяжести, действующей на выделенный объем жидкости, и направлена вверх. Точкой приложения этой силы должен быть центр тяжести выделенного объема. В противном случае равновесие нарушилось бы, так как сила тяжести и выталкивающая сила образовали бы пару сил (рис. 261, б). Но, как уже сказано, выталкивающая сила для выделенного объема совпадает с выталкивающей силой тела. Мы приходим, таким образом, к закону Архимеда:
Выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость, равна по модулю силе тяжести, действующей на жидкость в объеме, занимаемом телом (вытесненный объем), направлена вертикально вверх и приложена в центре тяжести этого объема. Центр тяжести вытесненного объема называют центром давления.
Рис. 261. а) Равнодействующая сил давления на поверхность погруженного тела равна силе тяжести, действующей на жидкость, объем которой равен объему тела, б) Если бы точка приложения равнодействующей силы не совпадала с центром тяжести вытесненного объема жидкости, то получилась бы пара сил и равновесие этого объема было бы невозможным
Для тела, имеющего простую форму, можно вычислить выталкивающую силу, рассмотрев силы давления на его поверхность. Пусть, например, тело, погруженное в жидкость, имеет форму прямого параллелепипеда и расположено так, что две его противолежащие грани горизонтальны (рис. 262). Площадь его основания обозначим через
, высоту — через
, а расстояние от поверхности до верхней грани — через
.
Равнодействующая сил давления жидкости составляется из сил давления на боковую поверхность параллелепипеда и на его основания. Силы действующие на боковые грани, взаимно уничтожаются, так как для противолежащих граней силы давления равны по модулю и противоположны по направлению. Давление на верхнее основание равно
, на нижнее основание равно
. Следовательно, силы давления на верхнее и на нижнее основания равны соответственно
,
причем сила
направлена вниз, а сила
— вверх. Таким образом, равнодействующая
всех сил давления на поверхность параллелепипеда (выталкивающая сила) равна разности модулей сил
и
:
,
и направлена вертикально вверх. Но
— это объем параллелепипеда, а
— масса вытесненной телом жидкости. Значит, выталкивающая сила действительно равна по модулю силе тяжести, действующей на вытесненный объем жидкости.
Рис. 262. К вычислению выталкивающей силы
Рис. 263. Опытная проверка закона Архимеда при помощи «ведерка Архимеда»
Если тело, подвешенное к чашке весов, погрузить в жидкость, то весы показывают разность между весом тела и выталкивающей силой, т. е. весом вытесненной жидкости. Поэтому закону Архимеда придают иногда следующую формулировку: тело, погруженное в жидкость, теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость.
Для иллюстрации справедливости этого вывода сделаем следующий опыт (рис. 263): пустое ведерко
(«ведерко Архимеда») и сплошной цилиндр
, имеющий объем, в точности равный вместимости ведерка, подвесим к динамометру. Затем, подставив сосуд с водой, погрузим цилиндр в воду; равновесие нарушится, и растяжение динамометра уменьшится. Если теперь наполнить ведерко водой, то динамометр снова растянется до прежней длины. Потеря в весе цилиндра как раз равна весу воды в объеме цилиндра.
По закону равенства действия и противодействия выталкивающей силе, с которой жидкость действует на погруженное тело, соответствует сила, с которой тело действует на жидкость. Эта сила направлена вертикально вниз и равна весу жидкости, вытесненной телом. Следующий опыт демонстрирует сказанное (рис. 264). Неполный стакан с водой уравновешивают на весах. Затем в стакан погружают тело, подвешенное на штативе; при этом чашка со стаканом опускается, и для восстановления равновесия приходится добавить на другую чашку гирю, вес которой равен весу воды, вытесненной телом.
Рис. 264. Вес гири, которую нужно положить на левую чашку весов, равен весу воды, вытесненной телом
160.1.
Найдите выталкивающую силу, действующую на погруженный в воду камень массы 3 кг, если его плотность равна
.
160.2.
Куб с ребром 100 мм погружен в сосуд, наполненный водой, поверх которой налит керосин так, что линия раздела обеих жидкостей проходит посередине ребра куба. Найдите выталкивающую силу, действующую на куб. Плотность керосина равна
.
160.3
. Кусок пробки массы 10 г, обмотанный медной проволокой с поперечным сечением
, остается в равновесии в воде, не погружаясь и не всплывая (табл. 1). Найдите длину проволоки.
160.4.
Что произойдет с весами, находящимися в равновесии, если в стакане с водой, стоящий на чашке весов, погрузить палец, не прикасаясь пальцем ни к дну, ни к стенкам стакана?
160.5.
К чашкам весов подвешены на нитках кусок меди и кусок железа массы 500 г каждый (табл. 1). Нарушится ли равновесие, если медь погрузить в воду, а железо — в керосин плотности
. Гирю какой массы и на какую чашку весов нужно поставить, чтобы восстановить равновесие?
Источник
- Главная
- Вопросы & Ответы
- Вопрос 1544642
Энджелл
более месяца назад
Просмотров : 11
Ответов : 1
Лучший ответ:
Таня Масян
F=p*g*h h=(V)^1/3=(0,001)^0,33=0,1 м F=1000*10*0,1=1000 H Fбок=F/2=500 H
более месяца назад
Ваш ответ:
Комментарий должен быть минимум 20 символов
Чтобы получить баллы за ответ войди на сайт
Лучшее из галереи за : неделю месяц все время
Другие вопросы:
Таня Масян
Протяженость и вытянусть Восточно-Африканского плоскогорья?
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 10
Ответов : 1
Зачетный Опарыш
Оксолиновая мазь, это кетон?
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 10
Ответов : 1
Суррикат Мими
От потолка комнаты вертикально вниз по стене одновременно ползли две мухи. спустившись до пола, каждая поползла обратно. первая муха ползла всё время с постоянной скоростью, а вторая поднималась вдвое медленнее, а спускалась вдвое быстрей первой. какая муха быстрее приползла обратно?
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 18
Ответов : 1
Таня Масян
1) Как будет 143 миллиона четыреста двадцать тысяч тристо девять.2) Как будет восемьдесят два миллиона четыреста двадцать тысяч.
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 9
Ответов : 1
Таня Масян
Пожалуйста помогите решить задачу с пояснением:Одна из сторон прямоугольника равна 8мм,а его периметр равен 5 см.Помогите найти площадь
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 9
Ответов : 1
Источник