Вариант 1 При вычислениях примите g = 10 Н/кг. Рычаги, блоки и нити считайте невесомыми (если их вес не задан). Справочные данные, необходимые для выполнения заданий, приведены в конце книги.
1. Человек равномерно поднимает груз на некоторую высоту. Выберите правильное утверждение. –А. Чем больше масса поднимаемого груза, тем меньше совершаемая человеком работа.
+Б. Совершенная человеком при подъеме груза работа равна произведению веса груза на высоту подъема.
–В. Кинетическая энергия груза при подъеме увеличивается.
–Г. Потенциальная энергия груза при подъеме уменьшается.
2. Мальчик равномерно поднимает груз весом 100 Н с помощью нити, переброшенной через неподвижный блок. Выберите правильное утверждение. +А. Мальчик прикладывает к нити силу 100 Н.
–Б. Неподвижный блок дает выигрыш в силе в два раза.
–В. Неподвижный блок дает выигрыш в расстоянии в два раза.
3. К неравноплечему рычагу приложены две силы. Рычаг находится в равновесии. Выберите правильное утверждение. –А. Плечо бóльшей силы длиннее.
–Б. Плечо меньшей силы короче.
–В. Обе силы стремятся повернуть рычаг в одну сторону.
+Г. Если одну из сил увеличить, равновесие нарушится.
4. Камень, брошенный из точки A, упал на склон горы в точке D (см. рисунок). Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. +А. Кинетическая энергия камня максимальна сразу после броска.
–Б. На участке CD кинетическая энергия камня уменьшается.
+В. Потенциальная энергия камня максимальна в точке C.
–Г. Кинетическая энергия камня в точке B меньше, чем в точке D.
5. По наклонной плоскости длиной 2,5 м и высотой 0,5 м равномерно втаскивают тело весом 160 Н, прикладывая в направлении движения силу 40 Н. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Вся выполненная работа меньше 80 Дж.
–Б. Данная наклонная плоскость дает выигрыш в силе в 2,5 раза.
–В. Наклонная плоскость дает выигрыш в расстоянии.
+Г. Полезная работа равна 80 Дж.
6. Поезд массой 1000 т проходит горизонтальный участок дороги с постоянной скоростью 20 м/с. Сила сопротивления движению составляет 0,005 от веса поезда. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Потенциальная энергия поезда увеличивается.
+Б. Кинетическая энергия поезда не изменяется.
+В. Сила тяги локомотива равна 50 кН.
+Г. За 10 с локомотив совершает работу 10 МДж.
7. С помощью каждой из двух показанных на рисунках систем блоков равномерно поднимают груз массой 10 кг. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Первая система блоков дает выигрыш в силе.
–Б. В первой системе блоков F1 = 50 Н.
–В. Вторая система блоков дает выигрыш в расстоянии в 2 раза.
–Г. Вторая система блоков дает выигрыш в работе.
8. Автомобиль едет по горизонтальной дороге со скоростью 72 км/ч, развивая мощность 20 кВт. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. +А. За 10 мин двигатель совершает работу 12 МДж.
+Б. Сила тяги автомобиля равна 1 кН.
+В. Кинетическая энергия автомобиля не изменяется.
–Г. Потенциальная энергия автомобиля при движении переходит в кинетическую.
9. Человек поднимает груз массой 100 кг с помощью рычага, одно плечо которого в 5 раз длиннее другого. Человек прикладывает к рычагу силу 250 Н, груз при этом движется равномерно. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Человек прикладывает силу к короткому плечу рычага.
+Б. Данный рычаг дает выигрыш в силе в 4 раза.
–В. При использовании данного рычага проигрывают в расстоянии в 4 раза.
+Г. КПД данного рычага равен 80%.
10. Яблоко массой 200 г падает с высоты 4 м. Считая, что сопротивлением воздуха можно пренебречь, Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Потенциальная энергия яблока максимальна в конце падения.
–Б. Кинетическая энергия яблока при падении не изменяется.
+В. Полная механическая энергия яблока при падении не изменяется.
–Г. Кинетическая энергия яблока непосредственно перед ударом о землю равна 4 Дж.
11. На правом конце горизонтального стержня длиной 60 см укреплен небольшой шар. Массы стержня и шара одинаковы. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Чтобы стержень находился в равновесии, точку опоры надо разместить посередине.
+Б. Если точку опоры разместить посередине стержня, правая часть перевесит левую.
+В. Чтобы стержень находился в равновесии, точку опоры надо разместить на расстоянии 15 см от правого конца.
+Г. Если точку опоры разместить на расстоянии 10 см от правого конца стержня, левая часть перевесит правую.
12. Льдина площадью 10 м2 и толщиной 1 м плавает в озере. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Высота надводной части льдины равна 90 см.
+Б. Чем больше действующая на льдину сверху вниз сила, тем глубже погружается льдина в воду.
–В. Чтобы полностью погрузить льдину в воду, нужно приложить силу 1 кН.
+Г. Чтобы полностью погрузить льдину в воду, нужно совершить работу 500 Дж.
Вариант 2 При вычислениях примите g = 10 Н/кг. Рычаги, блоки и нити считайте невесомыми (если их вес не задан). Справочные данные, необходимые для выполнения заданий, приведены в конце книги.
1. Лошадь тащит сани по горизонтальной дороге. Выберите правильное утверждение. –А. Работа, которую совершает лошадь, равна произведению скорости на пройденный путь.
–Б. Если скорость саней постоянна, лошадь не совершает работу.
+В. Если скорость саней постоянна, их кинетическая энергия тоже постоянна.
–Г. Когда скорость увеличивается, потенциальная энергия саней тоже увеличивается.
2. Брусок соскальзывает по наклонной плоскости. Трением можно пренебречь. Выберите правильное утверждение. +А. Потенциальная энергия бруска переходит в кинетическую.
–Б. Кинетическая энергия бруска уменьшается.
–В. Скорость бруска наибольшая посередине наклонной плоскости.
–Г. Потенциальная энергия бруска увеличивается.
3. Человек с помощью рычага поднимает груз, подвешенный к короткому плечу рычага. Выберите правильное утверждение. –А. Человек прикладывает к рычагу силу, бóльшую веса груза.
+Б. Человек совершает механическую работу.
–В. Потенциальная энергия груза убывает.
–Г. Данный рычаг дает выигрыш и в силе, и в расстоянии.
4. Подъемный кран поднял плиту массой 500 кг на высоту 6 м. Плита двигалась с постоянной скоростью. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Подъемный кран совершил работу 3 кДж.
+Б. Потенциальная энергия плиты увеличилась на 30 кДж.
–В. Кинетическая энергия плиты при подъеме увеличивалась.
–Г. Потенциальная энергия плиты перешла в кинетическую.
5. На коротком плече рычага висит груз массой 150 кг. Прикладывая к длинному плечу рычага силу 500 Н, груз поднимают с постоянной скоростью. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. +А. Одно плечо рычага в три раза длиннее другого.
–Б. Данный рычаг дает выигрыш в расстоянии.
+В. Данный рычаг дает выигрыш в силе в 3 раза.
–Г. Данный рычаг дает выигрыш в работе в 3 раза.
6. По наклонной плоскости длиной 1,5 м и высотой 45 см равномерно перемещают тело массой 10 кг (см. рисунок; динамометр показывает силу в ньютонах). Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. Полезная работа равна 40 Дж.
–Б. По мере подъема кинетическая энергия груза увеличивается.
–В. Вся выполненная работа равна 50 Дж.
–Г. Наклонная плоскость дает выигрыш в силе в 4 раза.
7. К двум рычагам подвешены одинаковые грузы (см. рисунок). Рычаги находятся в равновесии. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. +А. Первый рычаг дает выигрыш в расстоянии.
–Б. Второй рычаг дает выигрыш в силе.
+В. Сила F1 больше силы F2 в 2 раза.
–Г. Второй рычаг дает выигрыш в расстоянии.
8. Рабочий с помощью неподвижного блока поднял груз массой 30 кг на высоту 10 м, прикладывая к веревке силу 400 Н. Груз двигался с постоянной скоростью. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Данный блок дает выигрыш в силе.
+Б. Потенциальная энергия груза увеличилась на 3 кДж.
–В. Рабочий совершил работу 3 кДж.
+Г. КПД данного блока меньше 80%.
9. На дне шахты глубиной 20 м ежеминутно накапливается 4,2 м3 воды. Чтобы шахту не затопило, воду необходимо откачивать на поверхность земли. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. +А. Ежесекундно в шахте накапливается 70 л воды.
+Б. Насос должен ежесекундно откачивать воду весом 700 Н.
+В. Мощность насоса должна быть не менее 14 кВт.
–Г. Потенциальная энергия откачиваемой воды уменьшается.
10. Линейка длиной 40 см и массой 10 г лежит на столе, частично выступая за край (см. рисунок). Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. Если выдвинуть линейку вправо еще на 5 см, она упадет.
–Б. Если положить на правый край линейки гирьку массой 8 г, линейка упадет.
–В. Если положить на правый край линейки гирьку массой 5 г, линейка упадет.
–Г. Если положить на левый и правый края линейки одинаковые гирьки, линейка упадет.
11. Труба длиной 10 м и массой 1 т лежит на горизонтальной площадке. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Можно оторвать один конец трубы от земли, приложив к нему силу 3 кН.
+Б. Можно оторвать один конец трубы от земли, приложив к нему силу 6 кН.
–В. Если поставить трубу вертикально, ее потенциальная энергия уменьшится.
+Г. Можно поставить трубу вертикально, совершив работу 50 кДж.
12. Когда мальчик, растягивающий пружину, увеличил силу с 40 Н до 60 Н, длина пружины увеличилась с 30 см до 40 см. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Если подвесить к пружине груз весом 50 Н, длина пружины будет равна 33 см.
+Б. Растягивая пружину, мальчик увеличивал ее механическую энергию.
+В. Длина нерастянутой пружины равна 10 см.
+Г. Работа, которую совершил мальчик, равна 5 Дж.
Вариант 3 При вычислениях примите g = 10 Н/кг. Рычаги, блоки и нити считайте невесомыми (если их вес не задан). Справочные данные, необходимые для выполнения заданий, приведены в конце книги.
1. Мальчик опустил в колодец пустое ведро, а затем поднял ведро с водой. Выберите правильное утверждение. –А. При опускании ведра его потенциальная энергия увеличивалась.
+Б. Сила тяжести, действующая на ведро, при опускании ведра совершила работу.
–В. При подъеме ведра его потенциальная энергия не изменялась.
–Г. Если ведро двигалось вверх с постоянной скоростью, его кинетическая энергия увеличивалась.
2. Груз равномерно поднимают с помощью подвижного блока. Выберите правильное утверждение. –А. Подвижный блок дает выигрыш в расстоянии в два раза.
–Б. Подвижный блок дает выигрыш в силе в четыре раза.
+В. Потенциальная энергия груза увеличивается.
–Г. Кинетическая энергия груза увеличивается.
3. Одно плечо рычага в 2 раза длиннее другого. Выберите правильное утверждение. –А. Чтобы рычаг находился в равновесии, к его плечам нужно подвесить одинаковые грузы.
+Б. Чтобы рычаг находился в равновесии, к его короткому плечу нужно подвесить более тяжелый груз, чем к длинному.
–В. С помощью рычага можно получить выигрыш одновременно и в силе, и в расстоянии.
–Г. Если поднимать с помощью рычага груз, висящий на его коротком плече, рычаг даст выигрыш в силе в 4 раза.
4. Поезд массой 5000 т проехал горизонтальный участок пути длиной 1 км, двигаясь с постоянной скоростью. Сила сопротивления составляет 0,004 веса поезда. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Сила тяги локомотива равна 20 кН.
–Б. Работа, совершенная локомотивом, равна 20 МДж.
–В. Кинетическая энергия поезда возрастала.
+Г. Равнодействующая всех сил, действующих на поезд, равна нулю.
5. Во время спортивных состязаний спортсмен стреляет из лука. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Натянутая тетива перед выстрелом обладает кинетической энергией.
+Б. При выстреле стрела приобретает кинетическую энергию.
+В. По мере подъема стрелы ее кинетическая энергия уменьшается.
–Г. На максимальной высоте стрела обладает минимальной потенциальной энергией.
6. По наклонной плоскости длиной 4 м и высотой 1 м равномерно поднимают тележку массой 50 кг, прикладывая силу в направлении движения. Трением можно пренебречь. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Наклонная плоскость дает выигрыш в расстоянии.
–Б. К тележке прикладывают силу 500 Н.
+В. Данная наклонная плоскость дает выигрыш в силе в 4 раза.
+Г. Для подъема тележки необходимо совершить работу 500 Дж.
7. С помощью двух систем блоков (см. рисунок) поднимают с постоянной скоростью грузы массой по 12 кг. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. +А. Первая система дает выигрыш в силе.
–Б. Сила F1 равна 40 Н.
–В. Вторая система дает выигрыш в расстоянии.
–Г. Сила F2 равна 60 Н.
8. Двигатель прогулочного катера развивает мощность 80 кВт при скорости движения 36 км/ч. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. За время часовой прогулки по морю двигатель совершил работу 80 МДж.
+Б. Сила тяги двигателя равна 8 кН.
+В. Когда катер набирал скорость, сила тяги была больше, чем сила сопротивления движению.
+Г. Когда катер двигался равномерно прямолинейно, равнодействующая силы тяги и силы сопротивления равнялась нулю.
9. КПД неподвижного блока равен 80%. Груз весом 400 Н с помощью этого блока равномерно поднимают на высоту 2 м. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Полезная работа равна 400 Дж.
–Б. Вся выполненная работа равна 800 Дж.
–В. Для подъема груза прикладывали силу 400 Н.
–Г. Во время подъема груза его кинетическая энергия уменьшалась.
10. Канат, свисавший с балкона до самой земли, упал на землю. Длина каната 10 м, масса 20 кг. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. +А. При падении потенциальная энергия каната уменьшалась.
+Б. Сила тяжести совершила работу 1 кДж.
+В. Кинетическая энергия каната до начала падения была равна нулю.
–Г. Потенциальная энергия каната уменьшилась на 2 кДж.
11. Шайбе, находящейся в точке A, сообщают скорость 1 м/с. Шайба проходит через точки B, C, D (см. рисунок). Трения нет. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. На участке AB кинетическая энергия шайбы увеличивается.
–Б. На участке BC кинетическая энергия шайбы не изменяется.
+В. На участке CD скорость шайбы меньше, чем на участке AB.
+Г. Если шайбе в точке D сообщить скорость 1 м/с, направленную влево, то обратное движение от точки D до точки A займет меньше времени, чем заняло движение от точки A до точки D.
12. Металлический кубик подвешен к динамометру. Когда кубик находится в воздухе, показание динамометра 27 Н; когда же кубик погружен в озеро (см. рисунок), показание динамометра 17 Н. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. Длина ребра кубика равна 20 см.
+Б. Кубик может быть алюминиевым.
+В. Чтобы полностью вытащить кубик из воды, нужно совершить работу 2,2 Дж.
+Г. Если кубик поднимают в воде, архимедова сила совершает работу.
Вариант 4 При вычислениях примите g = 10 Н/кг. Рычаги, блоки и нити считайте невесомыми (если их вес не задан). Справочные данные, необходимые для выполнения заданий, приведены в конце книги.
1. Спелое яблоко оторвалось от ветки и падает на землю. Выберите правильное утверждение. –А. Потенциальная энергия яблока меньше всего в начале движения.
–Б. Кинетическая энергия яблока уменьшается.
–В. Потенциальная энергия яблока не изменяется.
+Г. Сила тяжести совершает работу.
2. Груз равномерно поднимают с помощью равноплечего рычага. Выберите правильное утверждение. +А. Потенциальная энергия груза при подъеме увеличивается.
–Б. Кинетическая энергия груза при подъеме увеличивается.
–В. Данный рычаг дает выигрыш в силе.
–Г. Данный рычаг дает выигрыш в расстоянии в 2 раза.
3. Человек с чемоданом в руках спускается с пятого этажа на первый. Выберите правильное утверждение. –А. Потенциальная энергия чемодана на третьем этаже больше, чем на четвертом.
–Б. Когда человек остановился передохнуть, поставив чемодан на ступеньку, сила тяжести совершала работу.
+В. Действующая на чемодан сила тяжести при спуске совершает работу.
–Г. Чем больше масса чемодана, тем меньшую работу совершает при спуске действующая на него сила тяжести.
4. Автомобиль тронулся с места и проехал по горизонтальной дороге 100 м. Сила тяги двигателя автомобиля равна 900 Н. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. +А. Сила тяги совершила работу 90 кДж.
+Б. Кинетическая энергия автомобиля при разгоне увеличилась.
–В. Потенциальная энергия автомобиля при разгоне уменьшилась.
+Г. При движении с постоянной скоростью кинетическая энергия автомобиля не изменяется.
5. Плита массой 100 кг подвешена к короткому плечу рычага. Для равномерного подъема этой плиты на 10 см рабочий приложил к длинному плечу рычага силу 250 Н. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. +А. Данный рычаг дает выигрыш в силе.
–Б. Одно плечо рычага длиннее другого в 2,5 раза.
+В. При подъеме плиты рабочий совершил работу 100 Дж.
+Г. Потенциальная энергия груза увеличилась.
6. По наклонной плоскости длиной 2 м и высотой 50 см равномерно втаскивают груз массой 5 кг. Трения нет. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Наклонная плоскость дает выигрыш в работе.
+Б. Наклонная плоскость дает выигрыш в силе в 4 раза.
–В. Кинетическая энергия груза уменьшается.
–Г. Работа по подъему груза равна 100 Дж.
7. На рисунке изображены два рычага, находящиеся в равновесии. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Первый рычаг дает выигрыш в силе.
–Б. Сила F1 меньше силы F2.
–В. Второй рычаг дает выигрыш в расстоянии в 4 раза.
–Г. Сила F1 совершает работу.
8. Рабочий поднимает ящик массой 90 кг с помощью неподвижного блока, прикладывая к веревке силу 1 кН. Ящик, двигаясь с постоянной скоростью, поднимается за 25 с на высоту 5 м. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Данный блок дает выигрыш в расстоянии.
+Б. КПД данного блока равен 90%.
+В. С помощью неподвижного блока можно изменять направление силы.
–Г. Рабочий развивает мощность 180 Вт.
9. К легкому стержню подвешен груз массой 8 кг (см. рисунок). Необходимо приподнять один из концов стержня. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. Левый конец стержня легче приподнять, чем правый.
–Б. К левому концу стержня надо приложить силу 40 Н.
+В. К правому концу стержня надо приложить силу 20 Н.
–Г. Чтобы поднять груз на 1 см, правый конец стержня нужно поднять на 3 см.
10. Маляр с помощью подвижного блока массой 2 кг поднял на высоту 5 м ведро массой 8 кг. Ведро двигалось равномерно. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Маляр прикладывал силу 40 Н.
+Б. При использовании подвижного блока проигрывают в расстоянии в 2 раза.
+В. Потенциальная энергия ведра увеличилась на 400 Дж.
+Г. Маляр совершил работу более 450 Дж.
11. Мальчик поднял на цепи ведро с водой из колодца глубиной 10 м. Ведро двигалось равномерно. Масса ведра с водой 12 кг, масса цепи 8 кг. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. +А. По мере подъема ведра мальчик прикладывал все меньшую силу.
–Б. Мальчик совершил работу 2 кДж.
–В. Потенциальная энергия цепи увеличилась на 800 Дж.
+Г. Если заменить цепь легкой веревкой, при равномерном поднимании ведра будет совершена работа 1,2 кДж.
12. В сообщающихся сосудах находится вода. В узком сосуде над водой находится легкий поршень (см. рисунок). Площади сечения сосудов равны 2 см2 и 20 см2. Поршень опустили на 10 см. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Вода в широком сосуде поднялась на 10 см.
–Б. Вода давит на поршень с силой, меньшей 0,21 Н.
+В. При опускании поршня была совершена работа 11 мДж.
–Г. Давление на дно сосудов не изменилось.