Методические указания
Методические указания
При решении задач на применение закона превращения и сохранения энергии необходимо:
- Сделать схематический чертёж. Обозначить на нём кинематические характеристики начального и конечного состояний системы.
- Проверить систему на замкнутость. Если система тел замкнута, решение проводится по закону сохранения механической энергии. Если система тел не замкнута, то изменение механической энергии равно работе внешних сил.
- Выбрать нулевой уровень потенциальной энергии (произвольно).
- Выяснить, какие внешние силы действуют на тело в произвольной точке траектории.
- Записать формулы механической энергии в начальном и конечном положениях.
- Установить связь между начальными и конечными скоростями тел системы.
- Подставить полученные значения энергий и работы в формулу работы и сделать числовой расчёт.
Задание 2. Решите количественные задачи
Задача 1. Пружину игрушечного пистолета сжимают на длину x и совершают выстрел в горизонтальном направлении; при этом шарик массой m вылетает со скоростью . Жёсткость пружины пистолета равна k. Определите значение величины, обозначенной «?».
Вариант
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x, см
| ?
|
|
|
| ?
|
|
|
| ?
|
| m, г
|
| ?
|
|
|
| ?
|
|
|
| ?
| , м/с
|
|
| ?
|
|
|
| ?
|
|
|
| k, Н/м
|
|
|
| ?
|
|
|
| ?
|
|
|
Задача 2. Камень массой m брошен вертикально вверх. Начальная скорость камня , начальная кинетическая энергия E0. На высоте h скорость камня . Определите значения величин, обозначенных «?». Сопротивление воздуха не учитывайте, ускорение свободного падения примите равным 10 м/с2.
Вариант
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| m, кг
| ?
| 0,3
| 0,4
| ?
| 0,25
| 0,3
| ?
| 0,2
| 0,2
| ?
| , м/с
|
| ?
| ?
| ?
|
|
|
| ?
| ?
| ?
| E0, Дж
| 14,4
|
|
| 16,4
| ?
| ?
| 22,5
|
|
| 12,4
| h, м
|
|
| ?
|
|
| ?
| ?
|
| ?
|
| , м/с
| ?
| ?
|
|
| ?
|
|
| ?
|
|
|
Задача 3. Шайба массой m соскальзывает с наклонной плоскости высотой h и имеет у основания плоскости скорость . Количество теплоты, выделившееся при этом за счёт трения, равно Q. Определите значение величины, обозначенной «?». Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с2.
Вариант
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| m, кг
| 0,16
| ?
| 0,2
| 0,16
| 0,18
| ?
| 0,16
| 0,18
| 0,2
| ?
| h, см
| ?
|
|
|
| ?
|
|
|
| ?
|
| , м/с
| 3,2
| 2,3
|
| ?
| 2,4
| 2,5
| 2,3
| ?
| 2,6
| 2,6
| Q, Дж
| 0,3
| 0,4
| ?
| 0,6
| 0,4
| 0,5
| ?
| 0,7
| 0,5
| 0,6
|
Задача 4. Тело падает вертикально вниз. На высоте h1 оно имеет скорость V1 , а на высоте h2 - скорость V2. Масса тела равна m. Сила сопротивления воздуха совершает работу Аc . Определите значение величины, обозначенной «?».
Вариант
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| h1, м
| ?
| 5,5
|
|
| 3,5
| 4,5
|
|
|
|
| m, кг
|
| ?
|
|
|
|
|
|
|
| ?
| , м/с
|
|
| ?
|
|
| 2,5
|
|
| ?
|
| h2, м
| 1,5
|
|
| ?
| 1,5
|
| 4,5
| ?
|
|
| , м/с
|
|
|
|
| ?
| 3,5
| ?
|
|
|
| Aс, Дж
|
|
|
|
|
| ?
|
|
|
|
| Задача 5. Небольшая тележка массой m с маленькими колёсами скатывается с горки высотой h и на горизонтальном участке сталкивается с неподвижной тележкой массой M. После столкновения тележки движутся вместе со скоростью . Определите значение величины, обозначенной «?». Сопротивление не учитывайте, ускорение свободного падения примите равным 10 м/с2.
Вариант
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| m, кг
|
| 2,5
| 1,5
| ?
| 2,5
| 1,5
|
| ?
| 1,5
|
| h, м
|
| 1,5
| ?
| 2,5
| 1,5
|
| ?
| 1,5
|
| 2,5
| M, кг
|
| ?
| 3,5
|
| 3,5
| ?
|
|
|
| ?
| , м/с
| ?
| 2,3
| 1,6
|
| ?
| 1,9
| 2,1
| 2,7
| ?
| 2,4
|
|