Задачи по физике и методы их решения - Балаш В.А.
Скачать (прямая ссылка):
бутылки, если сила трения между пробкой и горлышком бутылки равна F?
Размеры пробки и горлышка указаны на рисунке 3.11,
3.7. Поезд, отходя от станции, за 5 мин развивает скорость 64,8 км/ч.
Масса поезда 600 т, коэффициент трения 0,004. Определите среднюю мощность
локомотива за время равноускоренного движения. Какова должна быть
минимальная мощность локомотива, чтобы за указан-
Рис. 3.10 ное время поезд набрал такую скорость?
3.8. При спуске с небольшого^ уклона один тепловоз идет со скоростью щ и
развивает максимальную мощность Ni. Второй тепловоз на том же участке
пути идет со скоростью х>2, развивая мощность N2¦ С какой скоростью могут
везти по этому пути тепловозы в сцепе друг с другом состав массой т? Силу
сопротивления движению считать пропорциональной силе нормального
давления, коэффициент
Рис. 3.11 пропорциональности равен р.
114
3.9. Тягач массой 15 т, обладающий мощностью 375 кВт, поднимается
равномерно в гору с наклоном 30°. Какую максимальную скорость может
развивать тягач на подъеме, если при спуске с горы с выключенным мотором
он движется с той же скоростью?
3.10. Автомобиль массой 4 т подходит к горке высотой 12 м и длиной 80 м
со скоростью 36 км/ч. Какую среднюю мощность развивает автомобиль на
подъеме, если его скорость при постоянной силе тяги на вершине горы
оказалась равной 21,6 км/ч? Коэффициент сопротивления считать равным 0,1.
3.11. Веревка массой М - 30 кг связана своими концами и переброшена через
неподвижный блок. Обезьяна массой т = 12 кг прыгает на веревку и начинает
карабкаться вверх. Некоторое время она находится на одной и той же
высоте. Сколько времени она сможет продержаться на этой высоте, если
максимальная мощность, развиваемая обезьяной, равна Nm" -360 Вт? Какую
работу совершит обезьяна за это время? Трением на блоке пренебречь.
3.12. Какую мощность должен развить человек, чтобы подняться вверх по
движущемуся вниз эскалатору метро на высоту h за время /? Скорость
эскалатора постоянна и равна v, угол наклона эскалатора к горизонту а.
Какую мощность должен развить человек, чтобы за то же время спуститься с
высоты h по эскалатору, движущемуся вверх? Какую мощность должен
развивать человек, чтобы находиться на эскалаторе на одной высоте? Масса
человека т.
3.13. Шкив приводится во вращение приводным ремнем. Радиус шкива 25 см,
шкив делает 2 оборота в секунду. Сила натяжения ведущей ветви ремня вдвое
больше силы натяжения ведомой ветви. Обе ветви ремня параллельны друг
другу. Какую минимальную силу натяжения выдерживает ремень без разрыва
при передаче шкиву мощности 15 кВт?
3.14. Велосипедист имеет массу т и может развивать мощность N. По какому
максимальному уклону может подниматься велосипедист при коэффициенте
трения между колесами и дорогой, равном р? С какой скоростью он будет при
этом ехать?
3.15. Реактивный самолет летит со скоростью 183 м/с. Двигатель забирает
каждую секунду воздух массой 70 кг, который идет на сжигание топлива
массой 2,9 кг. Скорость истечения газов из сопла 488 м/с. Определите
мощность, отдаваемую двигателем.
3.16. На столе лежат карманные часы с цепочкой. Какую минимальную работу
нужно совершить, чтобы часы оторвать от стола, поднимая их за цепочку?
Цепочка имеет длину L и массу т, масса часов М, диаметр часов D.
3.17. Камень брошен с крыши дома высотой 20 м со скоростью 18 м/с.
Определите работу по преодолению сопротивления воздуха, если известно,
что к моменту удара о землю камень имел скорость 24 м/с. Масса камня
равна 50 г.
115
3.18. Хоккейная шайба, имеющая начальную скорость 5 м/с, проходит по льду
до удара о бортик расстояние 10 м и после удара отскакивает от него.
Определите, на какое расстояние отлетит шайба, если коэффициент трения о
лед в обоих случаях равен 0,036.
3.19. Автомобиль удерживается тормозами на склоне горы с уклоном, не
большим 0,25. Какой тормозной путь пройдет автомобиль по горизонтальной
дороге при скорости движения 36 км/ч? Каким будет тормозной путь при
подъеме в гору с указанным уклоном и такой же скоростью?
3.20. Из винтовки в горизонтальном направлении сделано два выстрела в
щит, расположенный на расстоянии 50 м. После первого выстрела перед дулом
винтовки была поставлена доска, вследствие чего вторая пуля, пробив
доску, попала в щит на 5 см ниже первой. Пренебрегая сопротивлением
воздуха, определите работу, совершенную пулей, если масса пули и ее
начальная скорость равны соответственно 8 г и 800 м/с.
3.21. Тело массой т нужно втащить на горку произвольного профиля,
прикладывая постоянную по модулю силу по касательной к траектории
движения. Высота горки h, длина основания /, путь от основания до вершины
s. Каково должно быть минимальное значение этой силы, если коэффициент
трения между телом и горкой равен р?
3.22. Санки скатываются с горки и, пройдя в горизонтальном направлении
расстояние I, останавливаются. Масса санок т, коэффициент трения р. Какую
работу нужно совершить, чтобы санки затащить в горку на прежнюю высоту,
