Расчётные задачи по физике (задания 23 - 25)

1.

t, с 0
q,
0
Кл
1
2
3
4
2
4
6
8
2. В таблице приведена зависимость заряда q, протёкшего
10 через резистор сопротивлением 2 Ом, от времени t. Какое
количество теплоты выделится в резисторе за первые 4
секунды, если сила протекающего тока постоянна?
5
По условию сила протекающего тока постоянна. Найдём силу
протекающего тока:
Количество теплоты, выделяемое на
сопротивлении рассчитывается по формуле:

2.

3. На рисунке представлен график зависимости силы тока
в проводнике I от времени t. Какой заряд прошёл по
проводнику за 8 с?
4. Точечное тело начинает двигаться по горизонтальной плоскости из состояния
покоя с постоянным ускорением в положительном направлении горизонтальной оси
Ox. Во сколько раз n путь, пройденный этим телом за пятую секунду, больше пути,
пройденного им за вторую секунду?

3.

5. В сосуд с водой положили кусок льда. Каково отношение
массы воды к массе льда, если весь лёд растаял и в сосуде
установилась температура 0 °С? Теплообменом с окружающим
воздухом пренебречь. Начальную температуру воды и льда
определите из графика зависимости t от времени τ для воды и
льда в процессе теплообмена. Удельная теплота плавления
льда 330 кДж/кг. Ответ округлить до сотых. 2,38.

4.

Задания 23
1. Велосипедисты поднимались в гору со скоростью 5 км/ч, а спускались с
нее со скоростью 15 км/ч. Чему равна средняя скорость велосипедистов на
всем пути?
2. Автомобиль двигался первую половину времени со скоростью 60 км/ч,
а
вторую
—
со
скоростью
40
км/ч.
Определите
среднюю скорость движения автомобиля на всём пути.
3. Автомобиль движется по закруглению дороги радиусом 20 м с
центростремительным ускорением 5 м/с2.
4. Какое количество воды можно нагреть от начальной температуры t1
= 20 °С до температуры кипения, если сжечь 168 г керосина? Удельная
теплота сгорания керосина 46 МДж/кг.

5.

1. Стальной осколок, падая с высоты 470 м, нагрелся на 0,5 °С в результате совершения
работы сил сопротивления воздуха. Чему равна скорость осколка у поверхности земли?
(Удельная теплоёмкость стали — 460 Дж/(кг·°С).)

6.

2. Транспортер равномерно поднимает груз массой 190 кг на высоту 9 м за 50 с. Сила
тока в электродвигателе равна 1,5 А. КПД двигателя транспортера составляет 60%.
Определите напряжение в электрической сети.
Дано:
u—?
Решение:
Закон сохранения горизонтальной
проекции импульса: где v — скорость шайбы,
а u — скорость клина относительно горизонтальной поверхности.
Отсюда выразим:
3. Гладкий клин массой 900 г и высотой 18 см покоится на
гладкой горизонтальной поверхности (см. рис.). С вершины
Закон сохранения механической энергии:
клина начинает соскальзывать
шайба массой 100 г и переходит на
горизонтальную поверхность. Определите скорость клина в
момент перехода шайбы на горизонтальную поверхность.
Подставив в эту формулу выражение для скорости шайбы, найдём:
Ответ: 0,2 м/с.

7.

4. Электрочайник мощностью 2,4 кВт, рассчитанный на максимальное напряжение
240 В, включают в сеть напряжением 120 В. За какое время 600 г воды с начальной
температурой 18 ºС можно довести до кипения, если КПД чайника в этом случае
равен 82%?

8.

5. Ударная часть молота массой 10 т свободно падает с высоты 2,5 м на стальную
деталь. Какую массу имеет стальная деталь, если после 32 ударов она нагрелась на 20
°С? На нагревание расходуется 25% энергии молота.

9.

6. Прямолинейный проводник, имеющий длину 50 см и массу 5 г, подвешен
горизонтально на двух проводниках в горизонтальном однородном
магнитном поле с индукцией 0,05 Тл (см. рисунок). При пропускании через
проводник электрического тока натяжение вертикальных проводников
уменьшилось в два раза. Чему равна сила тока?

10.

7. Летящая пуля пробивает тонкую деревянную стенку. В момент удара о стенку
скорость пули была равна 400 м/с. В процессе торможения температура пули
увеличилась с 50 до 300 °С. Какую скорость имела пуля при вылете из стенки,
если считать, что всё количество теплоты, выделяемое при торможении в
стенке, поглощается пулей? Удельная теплоёмкость вещества, из которого
изготовлена пуля, равна 140 Дж/(кг·°С).)
При попадании в деревянную стенку, на пулю действует сила трения,
которая уменьшает кинетическую энергию пули, при этом работа силы
сопротивления идет на нагрев тела.
Запишем закон сохранения энергии: Екин 1 = Екин 2 + Q