Фізика. 9 клас. Сиротюк

Задачі та вправи № 221-256. Рух і взаємодія. Закони збереження

Розв’язуємо разом

1. Велосипедист рухається зі швидкістю 5 м/с. З якою швидкістю рухався пішохід, що вийшов з того самого місця на 1 год раніше, якщо велосипедист наздогнав його через 30 хв після початку свого руху?

Відповідь: v ≈ 1,7 м/с.

2. Яке з поданих тверджень найточніше виражає другий закон Ньютона?

  • А Сила, що діє на тіло, дорівнює добутку маси тіла і прискорення, наданого тілу цією силою.
  • Б Прискорення, якого набуває тіло, прямо пропорційне рівнодійній усіх сил, що прикладені до цього тіла, і обернено пропорційне масі тіла.
  • В Рівнодійна всіх сил, що діють на тіло, дорівнює добутку маси тіла і прискорення, наданого тілу цією рівнодійною силою.

Відповідь: твердження Б найточніше відображає другий закон Ньютона.

Рівень А

221. Автомобіль з вимкненим двигуном проїхав до повної зупинки по рівній горизонтальній дорозі ще якийсь час. Чи можна стверджувати, що весь час він рухався за інерцією?

222. Тіло рухається зі сталою швидкістю під дією кількох сил. Чи можна цей стан тіла розглядати як рух за інерцією?

223. Людина, упираючись руками у стіну вагона, хоче зрушити його з місця. Проте вагон зберігає стан спокою. Поясніть чому.

224. З яким прискоренням рухається автомобіль, якщо його швидкість за 6 с збільшилася від 144 км/год до 216 км/год?

225. За який час ракета набуває першої космічної швидкості 7,9 км/с, якщо вона рухається з прискоренням 50 м/с2?

226. Як установиться поверхня бензину в цистерні під час рівномірного, прискореного й сповільненого руху потяга?

227. Сила 200 Н діє на тіло масою 5 кг. Визначте прискорення, з яким рухається тіло.

228. Визначте масу тіла, якому сила 5000 Н надає прискорення 0,2 м/с2.

229. З яким прискоренням рухається тіло масою 300 кг, коли на нього діє сила 1500 Н?

230. Визначте масу тіла, якому сила 500 Н надає прискорення 0,2 м/с2. Визначте переміщення тіла за 30 с руху із стану спокою.

231. Під дією сили 2,5 кН швидкість автомобіля масою 5 т збільшилася від 54 км/год до 72 км/год. Визначте прискорення, з яким рухався автомобіль, і час розгону.

232. Протягом 30 с людина жердиною відштовхує від пристані баржу, прикладаючи зусилля 400 Н. На яку відстань від пристані відпливе баржа, якщо її маса 300 т?

233. На два тіла діють рівні сили. Перше тіло має масу 50 г і рухається з прискоренням 1 м/с2. Друге тіло рухається з прискоренням 1 см/с2. Яка маса другого тіла?

234. Сила тяги, що діє на автомобіль, дорівнює 1 кН, а опір рухові - 0,5 кН. Чи не суперечить це третьому закону Ньютона?

235. Барон Мюнхгаузен переконував, що сам себе витягнув за чуба з болота. Чому це неможливо?

236. Лінкор, зіткнувшися з маленьким пароплавом, може потопити його і майже не отримати при цьому пошкоджень. Чи не суперечить це третьому закону Ньютона?

237. Хлопчик і дівчинка тягнуть за динамометр у протилежні боки. Які покази динамометра, якщо хлопчик тягне із силою 300 Н, а дівчинка - 200 Н?

Рівень Б

238. Візок, рухаючись зі стану спокою під дією сили, пройшов шлях 40 м за деякий час. Коли на візок поклали тягарець масою 20 г, то під дією тієї самої сили він за той самий час пройшов шлях 20 см. Яка маса візка?

239. Чи можна стверджувати, що інерція одного з двох неоднакових тіл більша або менша? Відповідь поясніть.

240. На основі тривалої історії вивчення Всесвіту можна побачити, що в кожній картині світу виділяють три складових елементи: 1) уявлення про матеріальну першооснову (про природу спостережуваних об’єктів); 2) уявлення про механізм спостережуваних об’єктів (про механізм здійснення процесів, явищ, у яких беруть участь спостережувані об’єкти); 3) уявлення про структуру, масштаби, способи існування (стаціонарність, змінність, розвиток) цілого. Чим відрізняється механічна картина світу від електромагнітної?

241. Стоячи у вагоні потяга, що рухається рівномірно, ви підстрибнули. Чи опуститеся ви на те саме місце, звідки підстрибнули, відносно вагона? Відносно залізничного полотна? Яка із цих двох систем відліку є інерціальною? Чи є інерціальною системою карусель, штучний супутник Землі?

242. Порівняйте прискорення двох кульок однакового радіуса під час взаємодії, якщо першу кульку зроблено зі сталі, а другу - зі свинцю.

243. Електричне поле надає електрону прискорення 2000 км/с2. Яке прискорення це поле буде надавати протону, якщо відомо, що маса протона приблизно у дві тисячі разів більша за масу електрона?

244. Сила F надає тілу масою m1 прискорення 2 м/с2, а тілу масою m2 - прискорення 3 м/с2. Якого прискорення під дією тієї самої сили набудуть обидва тіла, коли їх з’єднати одне з одним?

245. На тіло масою 1 кг подіяла сила 10 Н. Через який час модуль прискорення тіла буде 10 м/с2? Яке за значенням прискорення в той момент, коли сила тільки-но почала діяти на тіло? Відповідь обґрунтуйте.

246. Під дією якої постійної сили тіло масою 300 г, що знаходилось у стані спокою, протягом 5 с пройде шлях 25 м?

247. Пасажирський потяг масою 400 т рухається зі швидкістю 40 км/год. Визначте силу гальмування, якщо гальмівний шлях потяга 200 м.

248. У таблиці наведено дані, одержані під час вивчення залежності прискорення тіла від прикладеної до нього сили при незмінній масі. Побудуйте графік; зробіть висновок про досліджувану залежність.

F, кH

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

а, м/с2

0

0,16

0,3

0,44

0,6

0,75

0,9

249. З яким прискоренням падають тіла на Марсі, якщо сила притягання тіл на його поверхні у 2,8 раза менша від сили притягання таких самих тіл на Землі?

250. М’яч масою 0,5 кг після удару, що тривав 0,2 с, набуває швидкості 10 м/с. Визначте середню силу удару.

251. Потяг масою 500 т після припинення тяги локомотива під дією сили тертя, яка дорівнює 98 кН, зупиняється через 1 хв. З якою швидкістю їхав потяг?

252. Вагон масою 20 т рухається рівносповільнено, маючи початкову швидкість руху 54 км/год і прискорення 0,3 м/с2. Яка сила гальмування діє на вагон? Через який час вагон зупиниться? Який шлях вагон пройде до зупинки?

253. Чи можна привести в рух сталевий візок за допомогою магніту, прикріпленого так, як показано на малюнку 280?

254. Чи однаково буфери стискуються під час зіткнення двох пасажирських залізничних вагонів, якщо: 1) один з них перебуває у спокої; 2) обидва рухаються; 3) один вагон заповнений пасажирами, а другий порожній? Жорсткість буферних пружин у вагонів однакова.

Мал. 280

255. З погляду фізики дію не можна відрізнити від протидії. Поясніть чому.

256. Якщо сили, з якими взаємодіють тіло і динамометр під час зважування, не зрівноважуються (бо прикладені до різних тіл), то чому тіло і динамометр після певного видовження його пружини нерухомі?