10 ноября 12:44

Механика

Тип 26 № 12454

От груза, неподвижно висящего на невесомой пружине жесткостью 400 Н/м, без начальной скорости отделился его фрагмент массой 600 г. На какую максимальную высоту относительно первоначального положения поднялась оставшаяся часть груза? Какие законы Вы использовали в данной задаче? Обоснуйте их применение.

Груз висит на пружине, закреплённой на потолке.

Тип 26 № 12455

От груза, неподвижно висящего на невесомой пружине жесткостью k=400 Н/м, отделился с начальной скоростью, равной нулю, его фрагмент. После этого при возникших колебаниях оставшаяся часть груза поднималась на максимальную высоту h=3 см относительно первоначального положения. Какова масса mm отделившегося от груза фрагмента? Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Груз висит на пружине, закреплённой на потолке.

Тип 26 № 12457

На столе лежит шайба массой M, скрепленная легкой пружиной с другой такой же шайбой. На гладкой поверхности верхней шайбы покоится груз массой m=1 кг. В начальный момент времени коротким ударом с помощью горизонтальной силы F груз сбивают с верхней шайбы. Верхняя шайба начинает двигаться вертикально вверх. При каких значениях M в процессе этого движения нижняя шайба оторвется от стола? Какие законы Вы использовали при решении задачи. Обоснуйте их использование.

Два бруска массой M соединены пружиной; к верхнему приложена горизонтальная сила F.

Тип 26 № 12458

На гладком неподвижном столе находится шайба массой M=200 г, скрепленная невесомой пружиной с другой такой же шайбой. На гладкой поверхности верхней шайбы находится груз массой m. Груз сбивают коротким ударом горизонтальной силой F, после чего верхняя шайба начинает двигаться вверх. Определите при каком значении массы груза m нижняя шайба оторвется от стола. Движение шайбы считать поступательным. Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.
Два бруска массой M соединены пружиной; к верхнему приложена горизонтальная сила F.

Тип 26 № 12459

Шарик падает из состояния покоя и на высоте h=1 м от поверхности Земли абсолютно упруго ударяется о доску, расположенную под углом α=30∘\alpha=30^\circ к горизонту (см. рисунок). Модуль скорости шарика после отскока от доски равен модулю скорости шарика непосредственно перед ударом. После удара шарик поднялся на максимальную высоту h1h_1=1,25 м от поверхности Земли. Определите с какой высоты H над поверхностью Земли упал шарик, если после удара его скорость направлена под углом 2α2\alpha к вертикали. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.
Тело брошено под углом α со склона; высоты H, h, h1 и пунктирная траектория полёта.

Тип 26 № 12531

Небольшая шайба массой m=10 гm=10\ \text{г}, начав движение из нижней точки закреплённого вертикально гладкого кольца радиусом R=0,14 мR=0{,}14\ \text{м}, скользит по его внутренней поверхности. На высоте h=0,18 мh=0{,}18\ \text{м} она отрывается от кольца и совершает свободный полёт. Какую кинетическую энергию имела шайба в начале движения? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на шайбу в точке отрыва шайбы.

Колесо радиуса R катится по поверхности, скорость v внизу, высота h

Тип 26 № 12533

Небольшое тело массой M=0,99 кгM = 0{,}99~\text{кг} лежит на вершине гладкой полусферы радиусом R=1 мR = 1~\text{м}. В тело попадает пуля массой m=0,01 кгm = 0{,}01~\text{кг}, летящая горизонтально со скоростью v0=200 м/сv_0 = 200~\text{м/с}, и застревает в нём. Пренебрегая смещением тела за время удара, определите высоту hh, на которой это тело оторвётся от поверхности полусферы. Высота отсчитывается от основания полусферы. Сопротивлением воздуха пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых при решении задачи.

Тип 26 № 12535

Небольшая шайба после удара скользит вверх по наклонной плоскости из точки AA (см. рисунок). В точке BB, находящейся выше точки AA на h=0,6 мh=0{,}6\ \text{м}, наклонная плоскость без излома переходит в наружную поверхность горизонтальной трубы радиусом R=0,4 мR=0{,}4\ \text{м}. Если в точке AA скорость шайбы превосходит v0=4 м/сv_0=4\ \text{м/с}, то в точке BB шайба отрывается от опоры. Длина наклонной плоскости AB=L=1 мAB=L=1\ \text{м}. Найдите коэффициент трения μ\mu между наклонной плоскостью и шайбой.

Тело скользит вверх по наклонной от A к B и по дуге радиуса R, высота h

Тип 26 № 12546

Шарик падает с высоты H=2 мH=2\ \text{м} над поверхностью Земли из состояния покоя. На высоте h=1 мh=1\ \text{м} он абсолютно упруго ударяется о доску, расположенную под углом α\alpha к горизонту (см. рисунок). После этого удара шарик поднимается на максимальную высоту h1=1,25 мh_1=1{,}25\ \text{м} от поверхности Земли. Какой угол α\alpha составляет доска с горизонтом? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Снаряд брошен под углом α с высоты h на башне высотой H, траектория до h₁

Тип 26 № 12547

В маленький шар массой M=230 гM = 230~\text{г}, висящий на нити длиной l=50 смl = 50~\text{см}, попадает и застревает в нём горизонтально летящая пуля. Минимальная скорость пули v0v_0, при которой шар после этого совершит полный оборот в вертикальной плоскости, равна 120 м/с120~\text{м/с}. Чему равна масса пули? Сопротивлением воздуха пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых при решении задачи.

Тип 26 № 12555

Два тела подвешены за нерастяжимую и невесомую нить к идеальному блоку, как показано на рисунке. При этом первое тело массой m1=500 гm_1=500\ \text{г} движется из состояния покоя вниз с ускорением aa. Если первое тело опустить в воду с плотностью ρ=1000 кг/м3\rho=1000\ \text{кг/м}^3, находящуюся в большом объёме, система будет находиться в равновесии. При этом объём погружённой в воду части тела равен V=1,5⋅10−4 м3V=1{,}5\cdot 10^{-4}\ \text{м}^3. Сделайте рисунки с указанием сил, действующих на тела в обоих случаях. Определите ускорение aa первого тела.

Два блока: грузы m₁ и m₂ на нити через блок, справа груз в жидкости ρ

Тип 26 № 15635

На шероховатой горизонтальной поверхности с коэффициентом трения равным 0,2 лежит груз массой 0,8кг. Он соединен невесомой и нерастяжимой нитью через идеальный блок с бруском 0,4кг, к этому бруску снизу прикреплена пружина и к пружине еще один такой же брусок 0,4кг (см.рис.). Длина пружина в недеформированном состоянии 10см. Грузы движутся вниз. Найти длину пружины, считая, что она постоянна. Жесткость пружины 80Н/⁠м.

Брусок M на столе связан через блок с двумя грузами m, соединёнными пружиной

Тип 26 № 15636

Через невесомый блок перекинута невесомая нерастяжимая нить, к концам которой прикреплены два груза одинаковой массы M = 500г, на один из которых положен перегрузок массой m = 100г. Определите силу давления F перегрузка нa груз.
Через блок перекинута нить с двумя грузами M; на правом сверху лежит малый груз m

Тип 26 № 15637

В устройстве, изображенном на рисунке, оба блока невесомые и гладкие, а все нити невесомы и нерастяжимы. Определите ускорение a2a_2 груза массой М=3кг, если оба груза движутся поступательно. Масса груза m=0,5кг. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на подвижные тела. Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.

Система из неподвижного и подвижного блоков с грузами m и M на нитях

Тип 26 № 15638

Два шарика, массы которых m=0,1кг и М=0,2кг, висят, соприкасаясь, на вертикальных нитях одинаковой длины l (см.рис.). Левый шарик отклоняют на угол 90° и отпускают с начальной скоростью, равной нулю. В результате абсолютно неупругого удара шариков выделяется количество теплоты Q=1Дж. Определите длину нитей l. Какие законы Вы используете для описания неупругого столкновения шаров? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Груз m на нити падает по дуге и ударяет по подвешенному грузу M.

Тип 26 № 15639

На гладкой горизонтальной поверхности стола покоится горка с двумя вершинами, высоты которых h и 4h (см.рисунок). На правой вершине горки находится шайба. Масса горки в 8 раз больше массы шайбы. От незначительного толчка шайба и горка приходят в движение, причем шайба движется влево, не отрываясь от гладкой поверхности горки, а поступательно движущаяся горка не отрывается от стола. Найдите скорость шайбы на левой вершине горки.

Какие законы Вы используете для описания взаимодействия горки и тела? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Профиль горки: шайба на вершине высотой 4h, слева бугор высотой h.

Тип 26 № 15640

При выполнении трюка «Летающий велосипедист» гонщик движется по трамплину под действием силы тяжести, начиная движение из состояния покоя с высоты Н (см.рис.).

Тело съезжает с высоты H и вылетает под углом α со скоростью v на высоту h.

На краю трамплина скорость гонщика направлена под углом α=30∘\alpha = 30^\circ к горизонту. Пролетев по воздуху, гонщик приземляется на горизонтальный стол, находящийся на той же высоте, что и край трамплина. Какова высота полета h на этом трамплине? Сопротивлением воздуха и трением пренебречь.

Какие законы Вы используете для описания гонщика по трамплину? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Тип 26 № 15641

Небольшой брусок массой m=1 кг начинает соскальзывать с высоты H по гладкой горке, переходящей в мертвую петлю (см.рис.). Определите высоту горки H, если на высоте h=2,5м от нижней точки петли брусок давит на ее стенку с силой F=5Н, радиус окружности R=2м. Сделайте рисунок с указанием сил, поясняющий решение.

Какие законы Вы использовали для описания движения бруска? Обоснуйте их применимость к данному случаю.

Брусок соскальзывает с высоты H по скату и огибает круглый выступ радиуса R

Тип 26 № 15642

Система из грузов m и M и связывающей их легкой нерастяжимой нити в начальный момент покоится в вертикальной плоскости, проходящей через центр закрепленной сферы. Груз m находится в точке А на вершине сферы (см.рис.). В ходе возникшего движения груз m отрывается от поверхности сферы, пройдя по ней дугу 30°. Найдите массу m, если М = 100 г. Размеры груза m ничтожно малы по сравнению с радиусом сферы. Трением пренебречь. Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на грузы.

Какие законы Вы использовали для описания движения тел? Обоснуйте их применимость к данному случаю.

Груз m на вершине цилиндра связан нитью через край с висящим грузом M

Тип 26 № 15643

Два шарика массами M1M_1 и M2M_2 подвешены на нитях длиной L1=90L_1=90см и L2=20L_2=20см соответственно. Их массы относятся M1=1.5M2M_1=1.5 M_2 К ним прикреплена пружина перевязанная нитью, после обрезки нити шарик M2M_2 отклонился на угол 90∘90^\circ На какой угол отклонился первый шарик?

Какие законы Вы использовали для описания взаимодействия тел? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Два маятника L₁ и L₂ с грузами M₁ и M₂, соединёнными пружиной; отклонение α.

Тип 26 № 15644

Между шариками массами m1m_1 и m2m_2 соответственно зажата пружина, которая стянута нитью. Нить пережигают и пружина разжимается, в результате шарики отклоняются на одинаковый угол α\alpha. Найдите отношение длин нитей L1L2\frac{L_1}{L_2} Сжатие пружины намного меньше длины нитей.

Какие законы Вы использовали для описания взаимодействия тел? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Два маятника L₁ и L₂ отклонены на α; грузы m₁ и m₂ связаны пружиной.

Тип 26 № 15645

Из пружинного пистолета выстрелили вертикально вниз в мишень, находящуюся на расстоянии 2 м от него. Совершив работу 0,12 Дж, пуля застряла в мишени. Какова масса пули, если пружина была сжата перед выстрелом на 2 см, а ее жесткость 100 Н/⁠м?

Какие законы Вы используете для описания характера изменения энергии тела? Обоснуйте их применимость к данному случаю.

Тип 26 № 15646

Снаряд массой 4 кг, летящий со скоростью 400 м/⁠с, разрывается на две равные части, одна из которых летит в направлении движения снаряда, а другая — в противоположную сторону. В момент разрыва суммарная кинетическая энергия осколков увеличилась на величину ΔE\Delta E = 0.5 МДж. Определите скорость осколка, летящего по направлению движения снаряда.

Тип 26 № 15647

Неоднородная массивная балка длиной L=2 м подвешена на двух одинаковых тросах за свои крайние точки А и В. Если на расстоянии d=50 cм от точки А подвесить к балке на лёгкой верёвке груз массой m = 60кг (см.рисунок), то ось балки будет горизонтальна, а силы натяжения тросов одинаковыми.
Горизонтальный стержень M на двух нитях AB с грузом, подвешенным на расстоянии d от A

Определите расстояние от точки А до центра тяжести балки. Масса балки равна М=100 кг. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на тела. Обоснуйте применимость законов, использованных для решения задачи.

Тип 26 № 15648

В гладкий высокий стакан радиусом 4 см поставили однородную тонкую палочку длиной 10 см и массой 0,9 г, после чего в стакан налили до высоты 4 см жидкость, плотность которой составляет 0,75 плотности материала палочки. Найдите модуль силы F⃗\vec{F} с которой верхний конец палочки давит на стенку стакана. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на палочку.
Стержень, опирающийся о дно и стенку сосуда с жидкостью глубиной h

Тип 26 № 15649

В точке А через подшипник подсоединена легкая палка AB, которая может свободно вращаться вокруг точки А. В точке B расположен шар массой m2m_2=0,1 кг, в точке C — шар массой m1m_1 = 0,2 кг. Шар В соединен с бруском массой М = 0,1 кг через блок при помощи нерастяжимой нити. Вся система находится в равновесии, АВ = l, AC = b = 25 см, углы α и β равны 30°. Найдите l.

Какие законы Вы используете для описания равновесия системы тел? Обоснуйте их применение к данному случаю.
Нить с бусинами B и C через блок удерживает груз M; углы α и β у креплений

Тип 26 № 15650

Гладкий цилиндр лежит между двумя плоскостями, одна из которых вертикальна, а линия их пересечения горизонтальна (см. рис.). Сила давления цилиндра на вертикальную стенку равна 10 Н и в n = 3 раза меньше, чем сила давления на цилиндр со стороны другой плоскости. Определите массу цилиндра. Сделайте рисунок, на котором укажите силы, действующие на цилиндр.

Какие законы Вы используете для описания равновесия тела? Обоснуйте их применение к данному случаю.
Шар зажат между вертикальной стеной и наклонной прямой под углом α.

Тип 26 № 15651

Гладкий цилиндр лежит между двумя плоскостями, одна из которых вертикальна, а линия их пересечения горизонтальна (см. рис.). Сила давления цилиндра на вертикальную стенку в n=3n=\sqrt{3} раза превышает силу тяжести, действующую на цилиндр. Найдите угол α между плоскостями. Сделайте рисунок, на котором укажите силы, действующие на цилиндр.

Какие законы Вы используете для описания равновесия тела? Обоснуйте их применение к данному случаю.
Окружность между вертикальной стеной и наклонной прямой под углом α

Тип 26 № 15652

К двум вертикально расположенным пружинам одинаковой длины подвесили однородный стержень длиной L=30L=30 см. Если к этому стержню подвесить груз массой m=3m=3 кг на расстоянии d=5d=5 см от правой пружины, то стержень будет расположен горизонтально, и растяжения обеих пружин будут одинаковы (см. рис.). Жесткость левой пружины в 2 раза меньше, чем правой. Чему равна масса стержня M? Сделайте рисунок с указанием используемых в решении сил.

Какие законы Вы использовали для описания равновесия системы? Обоснуйте их применимость к данному случаю.
Горизонтальная планка на двух пружинах с подвешенным снизу грузом

Тип 26 № 19934

В системе, изображённой на рисунке, масса груза, лежащего на шероховатой горизонтальной плоскости, равна m  =  2 кг. При подвешивании к оси подвижного блока груза массой M  =  2,5 кг он движется вниз с ускорением a=2 м/с2a = 2 м/с^2. Чему равен коэффициент трения μ между грузом массой m и плоскостью? Нити невесомы и нерастяжимы, блоки невесомы, трение в осях блоков и о воздух отсутствует. Какие законы Вы используете для описания движения грузика и бруска? Обоснуйте их применение.

Груз M на нити через два блока соединён с бруском m на шероховатом столе; найти μ
Ещё