Физика в задачах для поступающих в вузы - Турчина Н.В.
ISBN 978-5-94666-452-3
Скачать (прямая ссылка):
3.1.9. Мяч массой m = 0,1 кг, движущийся со скоростью Uj = = 10 м/с, ударом ракетки отбрасывается в противоположную сторону со скоростью U2 = 20 м/с. Найдите изменение импульса мяча и среднюю силу удара ракетки о мяч, если продолжительность удара Дt = = 0,01 с.
3.1.10. Падающий вертикально шарик массой m = 0,2 кг ударился о пол со скоростью и = 5 м/с и подпрыгнул на высоту h = = 0,4 м. Найдите среднюю силу, действующую со стороны пола на шарик, если длительность удара т = 0,01 с.
3.1.11. Паровой молот массой m = 4,9 т падает с высоты h = = 0,4 м. Определите силу удара молота, если продолжительность удара t = 0,01 с.
3.1.12. Мяч массой m = 60 г падает на пол с высоты H = 2 м и подскакивает на высоту h = 1 м. Определите продолжительность удара, если среднее значение силы удара мяча о пол F = 3 H.
• 3.1.13. Мальчик, сидящий на санях, начинает тянуть за веревку другие сани с грузом с силой F =
= 10 H (рис. 3.1.2). Определите скорость мальчика относительно земли и его скорость относительно вторых саней спустя t = 5 с после того, как он стал тянуть веревку. Масса мальчика с санями mj = 50 кг, масса саней с грузом m2 = 25 кг. Трение между полозьями санок и снегом не учитывать.
3.1.14. Гидрореактивный (водометный) катер всасывает и выбрасывает ежесекундно m = 500 кг забортной воды. Скорость выбрасываемой воды относительно катера и = 20 м/с. Найдите реактивную силу.
3.1.15. Ракета массой m зависла над поверхностью Земли. Каков расход топлива у ракеты в этот момент времени, если скорость истечения газов равна и? Изменение массы ракеты не учитывать.
3.1.16. Определите силу тяги воздушно-реактивного двигателя самолета, летящего со скоростью и. Расход топлива и поступающего в двигатель воздуха равны р и соответственно. Скорость продуктов сгорания относительно самолета на выходе из сопла двигателя равна и.
3.1.17. Струя воды, вытекающая из трубы диаметром d = 2 см со скоростью и = 0,5 м/с, ударяет в стену и стекает по ней (рис. 3.1.3). Найдите силу давления струи на стену.
3.1.18. Струя воды ударяет в стену под углом а =
= 60° к ней и отскакивает без потери скорости. Оцените давление воды на стену, если скорость воды в струе U = 12 м/с. Рис. 3.1.3
F
J
тх
Рис. 3.1.2
m
2
53
3.1.19. Ракета движется со скоростью и в облаке космической пыли плотностью р. Пылинки прилипают к ракете. Какое давление на ракету оказывает космическая пыль? Изменение массы ракеты не учитывать.
3.1.20. С какой силой F давит на землю змея, готовясь к прыжку, поднимаясь вертикально вверх с постоянной скоростью и? Масса змеи M, ее длина L.
• 3.1.21. Огнетушитель массой m = 2 кг выбрасывает пену массой mj = 0,2 кг за время t = 1 с со скоростью и = 20 м/с. С какой силой нужно держать огнетушитель в момент начала его работы? Огнетушитель должен быть неподвижным, а выбрасываемая струя пены направлена под углом а = 45° к горизонту.
• 3.1.22. На стену налетает поток частиц, движущихся перпендикулярно стене, и упруго отражается от нее. Во сколько раз изменится давление частиц на стену, если их часть, равная k = 1/3, вдруг начнет поглощаться стеной?
3.2. Закон сохранения импульса
3.2.1. Два шара массами mj = 2 кг и m2 = 3 кг скользят по гладкой горизонтальной поверхности со скоростями Uj = 6 м/с и U2 = 4 м/с соответственно. Направления движения шаров составляют друг с другом угол: а) а = 90°; б) а = 60°; в) а = 120°. Чему равна сумма импульсов этих шаров для каждого случая?
® 3.2.2. На тонком обруче укреплены две бусинки
\ш массой m каждая (рис. 3.2.1). Обруч вращается относительно неподвижной оси O с постоянной угловой скоростью ю. Радиус обруча равен R. Найдите импульс каждой бусинки и обеих бусинок в любой моРис. 3.2.1 мент времени.
3.2.3. В первом случае колесо вращается относительно неподвижной оси. Во втором случае колесо катится без проскальзывания по горизонтальной плоскости со скоростью U = 1 м/с. Определите импульс колеса в первом и втором случаях. Масса колеса m = 1 кг.
3.2.4. С какой горизонтальной скоростью должен лететь снаряд массой m = 10 кг, чтобы при ударе о покоящееся судно массой М = 100 т последнее получило скорость U2 = 0,1 м/с? Удар снаряда о судно неупругий.
3.2.5. Человек массой mj = 60 кг бежит со скоростью Uj = 6 км/ч. Догнав тележку, скорость которой U2 = 2,9 км/ч, он вскакивает на нее.
1. Какой станет скорость тележки с человеком?
2. Какой была бы их скорость, если человек будет бежать навстречу тележке? Масса тележки m2 = 80 кг.
54
3.2.6. Ракета, имеющая вместе с зарядом массу mj = 0,25 кг, взлетает вертикально вверх и достигает высоты h = 125 м. Найдите скорость истечения газов из ракеты, считая, что сгорание происходит мгновенно. Масса заряда m2 = 50 г.
3.2.7. От двухступенчатой ракеты общей массой M = 103 кг в момент, когда скорость у нее была U0 = 170 м/с, отделилась вторая ступень массой m = 400 кг. С какой скоростью стала двигаться первая ступень, если скорость второй увеличилась до U = 185 м/с?
3.2.8. Два тела движутся навстречу друг другу с одинаковыми скоростями. После столкновения они стали двигаться вместе со скоростью и = 2 м/с. С какой скоростью тела двигались до удара, если масса одного тела больше другого в n = 4 раза?
