Сборник задач по физике с решениями и ответами: Механика: Для абитуриентов и учащихся 9 — 11 классов - Долгова А.Н.
Скачать (прямая ссылка):
F1 р < |о.ск ¦ N. и направление силы Frp определяется из условия
неподвижности тел. Если тело круглой формы (шар, цилиндр) катится по поверхности, то возникает третья разновидность силы трения —- трение качения (первые две называют силами трения скольжения и покоя). При этом выполняется соотношение: /•гр =M-Ka4 'N и, обычно цкач «Pck .
ЗАДАЧИ
2.1. В каких точках приложена сила, которая заставляет автомобиль двигаться по шоссе?
2.2. Почему поезд движется, если масса локомотива (и, соответственно. сила нормального давления его на полотно дороги) во много раз меньше массы состава? Почему, трогаясь с места, машинист локомотива первоначально дает вагонам тяжело груженого состава толчок?
2.3. Объясните, почему человек может бежать по тонкому льду, на котором не может стоять, не проваливаясь?
20 2.4. Имеется деревянный прямоугольный параллелепипед, у которого одно ребро значительно превышает два других. Как с помощью одной только линейки определить коэффициент трения бруска о поверхность пола в комнате?
2.5. Даны: деревянная доска, брусок и транспортир. Как определить коэффициент трения бруска о поверхность доски с помощью только этих предметов?
2.6. Трогаясь со станции, поезд некоторое время движется практически равноускоренно. Как определить его ускорение в этот период с помощью нити, 100-граммовой гирьки и масштабной линейки?
2.7. На доске, движущейся по горизонтальной поверхности с ускорением, находится брусок. При каком максимальном ускорении доски ятах брусок не будет соскальзывать с нее? Коэффициент
трения скольжения ц задан.
2.8Г Определите ускорение цилиндра, скользящего по желобу, имеющему вид двугранного угла с раствором а = 90° . Ребро двугранного угла наклонено к горизонту под углом ? = 60°. Плоскости двугранного угла образуют одинаковые углы с горизонтом. Коэффициент трения между цилиндром и поверхностью желоба ц = 0,7.
2.9. Небольшой брусок пускают вверх по наклонной плоскости, составляющей угол а = 60° с горизонтом. Коэффициент трения р. = 0,8 . Определите отношение времени подъема бруска вверх t\ ко времени его соскальзывания ґ2 до первоначальной точки. \( 2.1 Of Брусок массы т = 1 кг равномерно втаскивают за нить вверх по наклонной плоскости, составляющей угол а = 30° с горизонтом. Коэффициент трения ц = 0,8 . Найдите угол ?. который должна составлять нить с наклонной плоскостью, чтобы натяжение нити было наименьшим. Чему оно равно?
2.1 IfHa наклонной плоскости находится брусок, к которому приложена направленная вверх вдоль наклонной плоскости сила F = kmg, где к = 1,5 и mg — сила тяжести. Коэффициент трения Ц = 0,8 . При каком угле наклона плоскости ускорение бруска будет минимальным и каково оно?
2.12. Для системы тел, связанных невесомыми и нерастяжимыми нитями, определить установившееся натяжение нити между телами WJ2 и /Из при условии, что начальная скорость тел была рав-
21 на нулю. Массы тел Wj = 1 кг; W2 =2 кг; Щ = 3 кг; угол наклона плоскости, на которой находится тело тк линии горизонта а = 60°; коэффициент трения между телом W2 и соответствующей горизонтальной поверхностью Ji = 0,2; тела т\ и W3 действие силы трения не испытывают, в блоках трение отсутствует.
2.13. Для системы тел, связанных невесомыми и нерастяжимыми нитями, на наклонной плоскости определить натяжение нити между телами W2 и W3. которое установится, если тела отпустить без начальной скорости. Массы тел W] = 1 кг; W2 = 2 кг; W3 = 3 кг: угол наклона плоскости к линии горизонта а = 30° ; коэффициент трения между телом W3 и плоскостью (j. = 0,3 ; другие тела не испытывают действия силы трения.
2.14. Для системы тел, связанных невесомыми и нерастяжимыми нитями, определить установившееся натяжение нити между телами W1 и W2 при у словии, что начальная скорость тел равна нулю.. Массы тел W1 =1 кг; W2 = 2 кг; W3 = 3 кг; угол наклона плоскостей к линии горизонта а = 45°; коэффициент трения между телом W1 и наклонной плоскостью ц = 0,3; тела W2 и W3 действия силы трения не испытывают, в блоке трение отсутствует.
т
22 2.15. Для системы тел. связанной невесомыми и нерастяжимыми нитями, определить установившееся натяжение нити между телами W2 и W3 при условии, что начальная скорость тел была равна нулю. Массы тел W1 = 1 кг; W2 = 2 кг; W3 = 3 кг; угол наклона плоскости, на которой находятся тела пц и W2. к линии горизонта а = 30° : коэффициент трения между телом W3 и соответствующей горизонтальной поверхностью р. = 0,2; тела W1 и W2 действия силы трения не испытывают, в блоке трение отсутствует.
J
->
Px
2.16. Определить ускорение, с которым движется брусок, помещенный на горизонтальную поверхность, под действием приложенных к нему сил F\ = 20 H и F2=IOH, a = 45° и P = 30°. Коэффициент трения бруска о плоскость р. = 0,2; масса бруска: а) W = 2 кг; б) w = 10 кг: в) W = I кг. Ускорение свободного паде-ния g = 10 м/с" .
2.17*Определить ускорения, с которыми движутся шар и клин. Массы клина т и шара М, угол между гранями клина а заданы. Движение тел ограничено вертикальной и горизонтальной поверхностями. Трение отсутствует. Рассмотреть два-случая относительного расположения шара и клина, показанных на рисунках а и б.
