11.2 Работа. Мощность. Энергия: задачи по законам сохранения

(Все задачи по законам сохранения и ответы к ним находятся в zip-архиве (190 кб), который можно скачать и открыть на своем компьютере. Попробуйте решить все задачи самостоятельно и только потом сравнивать свои ответы с нашими. Желаем успехов!)

11.19.   Гантелька длиной L стоит в углу, образованном гладкими плоскостями. Нижний шарик гантельки смещают горизонтально на очень маленькое расстояние, и гантелька начинает двигаться. Найти скорость нижнего шарика в тот момент, когда верхний шарик оторвется от вертикальной плоскости. Масса шариков одинакова.   [смотрите ответ в общем файле]

11.20.   На горизонтальной поверхности находится гладкая полусфера радиусом R. С верхней ее точки без начальной скорости соскальзывает тело. На какой высоте от основания сферы тело оторвется от ее поверхности.   [ H = 2R/3 ]

11.21.   Тело массой m = 2 кг соскальзывает с горки высотой H = 4,5 м по наклонной поверхности, плавно переходящей в цилиндрическую поверхность радиусом R = 2 м. Определить силу давления тела на цилиндрическую поверхность в ее верхней точке, если работа сил трения при движении тела до этой точки A = 40 Дж.   [ N = 10 H ]

11.22.   Тело массой m = 0,2 кг соскальзывает с высоты H = 8 м по наклонной плоскости, плавно переходящей в вертикальную петлю радиусом R = 2 м. Определить работу силы трения при движении тела до верхней точки петли, если давление тела на петлю в верхней точке N равно 2 Н.   [смотрите ответ в общем файле]

рисунок к задаче 11.2511.23.   Гладкий легкий горизонтальный стержень AB может вращаться без трения вокруг вертикальной оси (рисунок слева), проходящей через его конец A. На стержне находится небольшое тело массой m, соединенное невесомой пружиной длиной lo с концом A. Коэффициент жесткости пружины равен k. Какую работу надо совершить, чтобы эту систему медленно раскрутить до угловой скорости w?   [смотрите ответ в общем файле]

11.24.   Прикрепленный к вертикальной пружине груз медленно опускают до положения равновесия, причем пружина растягивается на длину xo. На сколько растянется пружина, если тому же грузу предоставить возможность падать свободно с такого положения, при котором пружина не растянута? Какой максимальной скорости достигнет при этом груз? Массой пружины пренебречь.   [смотрите ответ в общем файле]

11.25.   Груз массой m = 1000 кг опускается с помощью лебедки с постоянной скоростью v = 4 м/с. Какова будет максимальная сила натяжения троса при внезапной остановке лебедки, если жесткость троса k = 5×105 Н/м?   [смотрите ответ в общем файле]

рисунок к задаче 11.2811.26.   Легкая пружина с жесткостью k стоит вертикально на столе (рисунок слева). С высоты H на нее падает небольшой шарик массой m. Какую максимальную скорость будет иметь шарик при своем движении вниз? Каково будет максимальное сжатие пружины?   [смотрите ответ в общем файле]

рисунок к задаче 11.2911.27.   Два груза массой m1 и m2 соединенные между собой пружиной, лежат на горизонтальном столе (рисунок слева). Пружина в начальный момент не натянута. С какой минимальной силой F нужно потянуть первый груз, чтобы при этом второй сдвинулся с места? Коэффициент трения между столом и грузом μ.   [смотрите ответ в общем файле]

11.28.   Телу, находящемуся на поверхности Земли, сообщена вертикальная скорость 6 км/с. Пренебрегая сопротивлением воздуха, найти максимальную высоту его подъема. Радиус Земли Rз = 6400 км.   [смотрите ответ в общем файле]

11.29.   Определить скорость, которую необходимо сообщить телу, чтобы оно могло преодолеть силу притяжения Земли (вторую космическую скорость).   [смотрите ответ в общем файле]

11.30.   Два одинаковых груза нужно поднять на крышу дома. Один рабочий решил поднимать груз на веревке вертикально вверх, второй — тянуть груз вверх по трапу, угол наклона которого к горизонту α = 60°, а коэффициент трения между грузом и трапом μ = 0,05. Во сколько раз β отличаются работы, совершенные при подъеме грузов на крышу обоими рабочими?   [смотрите ответ в общем файле]

11.31.   Кирпич, лежащий на краю крыши дома, толкнули вверх вдоль ската со скоростью v = 10 м/с. После упругого удара о конек кирпич соскользнул обратно и остановился на краю крыши. Найти коэффициент трения μ между кирпичом и поверхностью крыши, если конец находится на высоте h = 2,5 м от края крыши, а угол наклона крыши к горизонту α = 30°.   [смотрите ответ в общем файле]

11.32.   При броске тела от поверхности Земли под некоторым углом к горизонту была совершена работа A = 58,8 Дж. На каком расстоянии S от места бросания тело упало на землю, если его масса m = 1 кг, а максимальная высота подъема H = 3 м?   [смотрите ответ в общем файле]

11.33.   Спутник запущен на круговую орбиту, проходящую на высоте h = 350 км над поверхностью Земли. Через некоторое время спутник перевели на другую круговую орбиту, радиус которой на Δh = 25 км меньше. На какую величину изменилась при этом кинетическая энергия спутника по отношению к первоначальному значению?   [смотрите ответ в общем файле]

11.34.   Брусок массой m = 1 кг покоится на горизонтальной шероховатой поверхности. К нему прикреплена пружина жесткости k = 20 Н/м. Какую работу A нужно совершить для того, чтобы сдвинуть с места брусок, растягивая пружину в горизонтальном направлении, если коэффициент трения между бруском и поверхностью μ = 0,2?   [смотрите ответ в общем файле]

11.35.   Шарик массой m = 100 г подвешен на нити длиной l = 1 м. Его приводят в движение так, что он обращается по окружности в горизонтальной плоскости, которая находится на расстоянии l/2 от точки подвеса. Какую работу нужно совершить для сообщения шарику такого движения?   [смотрите ответ в общем файле]

рисунок к задаче 11.3811.36.   Начальное положение кабины лифта K и противовеса П изображено на рисунке слева. На какую величину ΔU изменится потенциальная энергия системы при перемещении кабины вверх на расстояние h = 10 м, если начальная разность уровней противовеса и кабины H = 15 м, масса кабины M = 1 т, масса противовеса m = 0,5 т, а масса единицы длины троса, соединяющего кабину с противовесом, μ = 10 кг/м. Ускорение свободного падения принять g = 10 м/с2.   [смотрите ответ в общем файле]

11.37.   На горизонтальном участке пути длиной L = 3 км скорость поезда увеличилась от v1 = 36 км/ч до v2 = 72 км/ч. Какое количество топлива m израсходовал двигатель локомотива на этом участке, если суммарная масса поезда и локомотива M = 1000 т, коэффициент трения μ = 0,005, удельная теплота сгорания топлива q = 42 МДж/кг, коэффициент полезного действия двигателя η = 30%.   [смотрите ответ в общем файле]

Далее: 30 задач по закону сохранения механической энергии и импульса.   |   Вернуться к списку разделов ЗАКОНОВ СОХРАНЕНИЯ.

Надоело разбираться?