Задача №1
Первую четверть времени движения автомобиль двигался со скоростью
18 км/ч, три четверти оставшегося времени – со скоростью 54 км/ч и остаток времени – со скоростью 72 км/ч. Чему равна средняя скорость автомобиля на всем пути?
Задача №2.
Шарик плотностью ρ, меньше чем у воды, падает с высоты H в воду. Сила сопротивления в воде составляет
веса шарика. Пренебрегая силой сопротивления воздуха, определить, на какую глубину h шарик погрузится в воду. Плотность воды ρ0.
Задача №3
Холодильник потребляет от сети мощность 416 Вт, ежесекундные потери энергии в пространстве составляют 840Вт. За какое время можно заморозить в холодильнике 3,6 кг воды, взятой при температуре 20°C?(удельная теплота плавления льда 0,33 МДж/кг, удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/кг*°C)
Задача № 4.
При равноускоренном движении тело проходит в первые два равных последовательных промежутка времени по t=4с каждый, пути
=24м и
=64м. Определите начальную скорость и ускорение движения тел.
Задача № 5
На качели, подвешенные на лёгких стержнях длиной L= 2,5 м, посадили маленького ребёнка. Раскачивая его, родители быстро толкают качели каждый раз, когда они проходят положение равновесия, сообщая им импульс p₀= 3 Н×с в направлении скорости ребенка. На какой максимальный угол отклонятся качели от вертикали после 20 толчков, если масса качелей вместе с ребенком m = 20 кг? Первоначально качели покоились. Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/с2 , сопротивление воздуха не учитывать.
Решение задачи №1
Пусть
– время движения автомобиля на всем пути
втором участке пути
третьем участке
Подставим время движения и длины участков пути в формулу (1)
Ответ:
Решение задачи №2
В воде на шарик действует сила тяжести, сила Архимеда, сила сопротивления воды.
В воде движение шарика равнозамедленное.
Второй закон Ньютона:
С учетом знаков проекций запишем:
Тогда
Конечная скорость шарика в воздухе равна его начальной скорости в воде
;
; (1б)
Подставим значение ускорения в воде в основное уравнение:
;
Ответ:
Решение задачи №3
Охлаждаемая в холодильнике вода отдает количество теплоты:
Q1=cm(t2-t1)+λm=m(c(t2-t1)+λ)
На осуществление этого процесса затрачивается работа электрического двигателя холодильника
A=Pτ, где τ- время работы двигателя
Нагревателю (окружающее холодильник пространство) должно быть передано количество теплоты, которое в соответствии с законом сохранения энергии равно:
Q2=Q1+A
Q2=P 1τ, где P1-мощность потерь холодильником энергии (1б)
P1τ=Pτ+m(λ+cΔt)
τ=m(λ+cΔt)/P1-P
τ=3115 c ≈1 час
Ответ:τ≈1час
Решение задачи №4
Для каждой из участков пути запишем :
; где
; где
= 8c
Из первого и второго уравнения выразим
:
Решая совместно эти два уравнения, находим:
a = 2,5
Ответ: a = 2,5
;
Решение задачи № 5
Сумарный импульс, полученный за 20 попутных толчков p= p₀n,
где n=20
Скорость после 20 толчков ʋ=
=
Закон сохранения механической энергии: Ek = Ep,
= mgh
Отсюда h=
=
(2)
L-h=L
, h=L-L
(3 )
Приравняем (2), (3) , получим L-L
=
Отсюда ɑ= arccos
L ; ɑ≈35 ͦ
Ответ: ɑ≈ 35 ͦ