Расчёт физической величины: механические явления · 72 задания
- Задание №7№7
Лёгкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила F 1 = 6 Н. Чему равна сила F 2 , если длина рычага равна 25 см, а плечо силы F 1 равн…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
- Задание №7№7
При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 2 Н. Если груз погружён в воду, показание динамометра равно 1,6 Н. Какова выталкивающая си…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №7№7
Камень массой 1 кг, брошенный вертикально вверх, достиг максимальной высоты – 20 м. Чему равна кинетическая энергия камня в момент броска? Сопротивлен…
Закон сохранения энергии
- Задание №7№7
Груз массой 2 кг упал из состояния покоя с высоты 4 м от пола на стол высотой 1 м, стоящий на полу. Чему равна работа силы тяжести при падении груза?
Работа и мощность
- Задание №7№7
На рисунке изображён неподвижный блок, с помощью которого равномерно поднимают груз массой 200 кг. Какую силу при этом прикладывают к свободному концу…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
- Задание №7№7
Движущийся со скоростью 3 м/с шар массой 2 кг соударяется с неподвижным шаром массой 1 кг. После удара шары движутся как единое целое. Чему равна скор…
Закон сохранения импульса
- Задание №7№7
Тело брошено вертикально вверх. На рисунке показан график зависимости кинетической энергии тела от его высоты над точкой броска. Чему равна потенциаль…
Закон сохранения энергии
- Задание №7№7
Груз подвесили на упругую пружину жёсткостью 50 Н/м . При этом пружина растянулась на 4 см. Чему равна масса подвешенного груза?
Закон Гука
- Задание №7№7
В U -образном сосуде находятся две несмешивающиеся жидкости. Во сколько раз плотность жидкости 1 меньше плотности жидкости 2?
Давление
- Задание №7№7
Камень массой 2 кг бросили вертикально вверх с поверхности Земли. В момент броска его кинетическая энергия была равна 400 Дж. Какую потенциальную энер…
Закон сохранения энергии
- Задание №7№7
Тело движется в положительном направлении оси Ox . На рисунке представлен график зависимости от времени t для проекции F x силы, действующей на тело.…
Импульс тела
- Задание №7№7
Брусок равномерно и прямолинейно перемещали по горизонтальной поверхности, прикладывая силу тяги, направленную по движению бруска и равную по модулю 1…
Работа и мощность
Тело брошено вертикально вверх. На рисунке показан график зависимости кинетической энергии тела от его высоты над точкой броска.
Чему равна полная энергия тела на высоте 4 м относительно точки броска? Сопротивлением воздуха пренебречь. Потенциальную энергию тела в точке броска считать равной нулю.
Правильный ответ
9
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем график и воспользуемся законом сохранения механической энергии.
1. Анализ графика и условий:
На графике представлена зависимость кинетической энергии Ek тела от высоты h над точкой броска.
В точке броска высота h=0. По условию задачи потенциальная энергия в этой точке равна нулю: Ep0=0.
Из графика видно, что при h=0 кинетическая энергия тела составляет Ek0=9 Дж.
2. Определение полной механической энергии:
Полная механическая энергия E системы равна сумме кинетической и потенциальной энергий в любой момент времени:
E=Ek+Ep
В начальный момент времени (в точке броска):
E=Ek0+Ep0=9 Дж+0 Дж=9 Дж.
3. Применение закона сохранения энергии:
Так как сопротивлением воздуха по условию можно пренебречь, на тело действует только консервативная сила тяжести. В этом случае полная механическая энергия тела сохраняется на любой высоте h:
E=const
Следовательно, на высоте h=4 м полная механическая энергия будет такой же, как и в начальный момент времени.
4. Проверка по графику (дополнительно):
На высоте h=4 м по графику кинетическая энергия Ek=3 Дж.
Поскольку полная энергия E=9 Дж, потенциальная энергия на этой высоте составляет Ep=E−Ek=9 Дж−3 Дж=6 Дж.
Сумма Ek+Ep=3 Дж+6 Дж=9 Дж.
Таким образом, полная механическая энергия тела на высоте 4 м равна 9 Дж.
Ответ: 9
Источник: ФИПИ