10. Взаимодействие тел. Масса тел - В.И. Лукашик, Сборник задач по физике
195. На столе лежит книга. С какими телами она взаимодействует? Почему книга находится в покое?
Лежащая на столе книга взаимодействует с Землей и со столом. Она находится в покое, поскольку эти взаимодействия уравновешены.
196. Взаимодействием каких тел обусловливается движение облаков; стрелы, выпущенной из лука; снаряда внутри ствола пушки при выстреле; вращение крыльев ветряного двигателя?
Взаимодействием капелек воды, входящих в облако, с воздушными потоками и Землей.
Взаимодействием с тетивой лука, Землей и воздухом.
Взаимодействием с газами, образовавшимися в результате взрыва пороха, стволом пушки, ее ложем и Землей.
Взаимодействием крыльев мельницы с набегающим потоком воздуха.
197. Приведите 3—5 названий тел, в результате взаимодействия с которыми мяч может прийти в движение (или изменить направление своего движения).
Нога футболиста, ракетка теннисиста, клюшка для гольфа, бита бейсболиста, воздушный поток.
198. Что произойдет с подвешенной на нитях пружиной, если спичкой пережечь нить АВ, сжимающую ее (рис. 38)?
Действие нити А В на пружину прекратится, и она разожмется и придет в движении.
199. Почему пожарному трудно удерживать брандспойт, из которого бьет вода?
Из-за явления отдачи.
200. Почему отклоняется трубка при вытекании из нее воды (рис. 39)?
В результате взаимодействия вытекающей воды и трубки последняя придет в движение.
201. Почему трубка не отклоняется, если на пути вытекающей из нее воды (см. задачу 200) поместить картонку, укрепленную на трубке, как показано на рисунке 40?
Взаимодействие между трубкой и водой уравновешивается взаимодействием между картоном и трубкой, и поэтому трубка остается в покое.
202. Почему при вытекании воды сосуд, подвешенный на нити, вращается (рис. 41)?
Истекающий из трубок поток воды действует на стенки тру¬бок. В результате сосуд вращается.
203. Колба подвешена на нити (рис. 42). Останется ли колба в состоянии покоя при сильном кипении воды в ней? Явление объясните.
Нет. см. №202.
204. В некоторых парках на детских площадках для игр устанавливают деревянные цилиндры (барабаны), вращающиеся на горизонтальной оси. В каком направлении и когда по нему бежит ребенок?
Ребенок отталкивается от цилиндра, и тот движется в противоположном направлении.
205. Рыба может двигаться вперед, отбрасывая жабрами струи воды. Объясните это явление.
Этот принцип движения называется реактивным. Отбрасываемая жабрами рыбы вода действует на рыбу, которая за счет этого приходит в движение.
206. Какое назначение у водоплавающих птиц имеют перепончатые лапки?
Перепончатые лапки позволяют увеличивать взаимодействие между водой и птицей.
207. Почему при выстреле приклад винтовки надо плотно прижимать к плечу?
Неплотно прижатый приклад в результате отдачи может повредить плечо.
208. Почему при выстреле снаряд и орудие получают разные скорости?
Масса пушки во много раз больше массы снаряда, и соответственно скорость пушки будет во много раз меньше скорости снаряда.
209. Мальчик прыгает с нагруженной баржи на берег. Почему движение баржи в сторону, противоположную прыжку, незаметно?
Масса баржи гораздо больше массы мальчика, и в результате скорость пушки практически равна нулю.
210. На одинаковом расстоянии от берега находятся лодка с грузом и такая же лодка без груза. С какой лодки легче спрыгнуть на берег? Почему?
Легче прыгать с нагруженной лодки, поскольку ее масса больше.
211. а) В сжатом состоянии пружина на подставке удерживается с помощью нити (рис. 43, а). Если в точке А нить пережечь, то пружина взлетит. Укажите, взаимодействием каких тел вызывается движение пружины.
б) Если на пружину предварительно поместить, например, мяч, то и он придет в движение. Взаимодействием каких тел будет вызвано движение мяча?
в) На левой тележке лежит кубик из железа, на правой — из дерева (рис. 43, б). Между тележками помещена сжатая с помощью нити пружина. Если нить пережечь, то тележки придут в движение. Какая тележка приобретет большую скорость? Почему?
а) Взаимодействием пружины, опоры и нити.
б) Взаимодействием пружины, нити, мяча и опоры.
в) m1v1 = m2v2. Значит, большую скорость приобретет тележка с деревянным бруском, поскольку он имеет меньшую массу.
212. Левая тележка (см. задачу 211, в) приобрела скорость 4 см/с, правая — 60 см/с. Масса какой тележки больше и во сколько раз?
213. Чему равна масса левой тележки (см. задачу 212), если масса правой тележки равна 50 г?
214. Пешеход массой 90 кг движется со скоростью 3,6 км/ч, а собака массой 7,5 кг бежит со скоростью 12 м/с. Найдите отношение импульсов пешехода и собаки.
215. а) Стальная пластина прикреплена к концу пружины (рис. 44). Пружина в сжатом состоянии удерживается нитью. Если пережечь нить, то пружина выпрямляется и стальная пластина одновременно ударяет шары, которые лежат на столе. Массы шаров равны, но сделаны они из разных металлов (алюминий, свинец, сталь). Из какого металла сделаны шар 1, шар 2 и шар 3? (На рисунке положение каждого шара после удара обозначено пунктиром.)
б) Между тележками помещена сжатая с помощью нити пружина (см. рис. 43, б). Если нить пережечь, то в результате взаимодействия с пружиной тележки придут в движение. Как будут отличаться скорости, приобретенные тележками, если масса левой тележки составляет 7,5 кг, а правой — 1,5 кг?
216. Пружина, концы которой стянуты нитью, помещена между тележками так, как показано на рисунке 45. На тележках сосуды с песком. Когда нить пережгли, правая тележка приобрела большую скорость, чем левая. Чем это можно объяснить?
Левая тележка тяжелее правой.
217. Какова масса правой тележки (см. задачу 216), если она приобрела в 0,5 раза большую скорость, чем левая тележка, масса которой с грузом составляет 450 г?
218. Мальчик выбирает веревку, и лодки сближаются в озере (рис. 46). Какая из двух одинаковых лодок к моменту сближения приобретает большую скорость? Почему?
Большую скорость имеет левая лодка, поскольку она легче правой, в которой сидит ребенок.
219. При взаимодействии двух тележек их скорости изменились на 20 и 60 см/с. Масса большей тележки 0,6 кг. Чему равна масса меньшей тележки?
220. К лежащим на столе шарам были приложены в течение одного и того же промежутка времени одинаковые силы. При этом шар массой 3 кг приобрел скорость 15 см/с. Какую скорость приобрел шар массой 1 кг?
221. С неподвижной надувной лодки массой 30 кг на берег прыгнул мальчик массой 45 кг. При этом лодка приобрела скорость 1,5 м/с относительно берега. Какова скорость мальчика относительно лодки?
222. Мальчик, масса которого 46 кг, прыгнул на берег со скоростью 1,5 м/с с неподвижного плота массой 1 т. Какую скорость приобрел плот относительно берега?
223. Могут ли два неподвижных вначале тела в результате взаимодействия друг с другом приобрести одинаковые по численному значению скорости?
Могут, при условии, что их массы равны.
224. Воздух под поршнем насоса сжали. Изменилась ли масса воздуха?
Масса воздуха не изменилась.
225. Гирю опустили в сосуд с водой. Изменилась ли масса гири?
Масса гири не изменилась.
226. Соревнуясь в перетягивании, два мальчика тянут веревку в разные стороны, прикладывая к ней силы по 500 Н каждый. Разорвется ли веревка, если она выдерживает силу натяжения лишь 800 Н?
Не разорвется, поскольку на нее действует сила всего в 500 Н.
227. Изменится ли масса воды, когда часть ее обратится в лед или пар?
Ее масса изменится на величину, равную массе льда или пара.
Лежащая на столе книга взаимодействует с Землей и со столом. Она находится в покое, поскольку эти взаимодействия уравновешены.
196. Взаимодействием каких тел обусловливается движение облаков; стрелы, выпущенной из лука; снаряда внутри ствола пушки при выстреле; вращение крыльев ветряного двигателя?
Взаимодействием капелек воды, входящих в облако, с воздушными потоками и Землей.
Взаимодействием с тетивой лука, Землей и воздухом.
Взаимодействием с газами, образовавшимися в результате взрыва пороха, стволом пушки, ее ложем и Землей.
Взаимодействием крыльев мельницы с набегающим потоком воздуха.
197. Приведите 3—5 названий тел, в результате взаимодействия с которыми мяч может прийти в движение (или изменить направление своего движения).
Нога футболиста, ракетка теннисиста, клюшка для гольфа, бита бейсболиста, воздушный поток.
198. Что произойдет с подвешенной на нитях пружиной, если спичкой пережечь нить АВ, сжимающую ее (рис. 38)?
Действие нити А В на пружину прекратится, и она разожмется и придет в движении.
199. Почему пожарному трудно удерживать брандспойт, из которого бьет вода?
Из-за явления отдачи.
200. Почему отклоняется трубка при вытекании из нее воды (рис. 39)?
В результате взаимодействия вытекающей воды и трубки последняя придет в движение.
201. Почему трубка не отклоняется, если на пути вытекающей из нее воды (см. задачу 200) поместить картонку, укрепленную на трубке, как показано на рисунке 40?
Взаимодействие между трубкой и водой уравновешивается взаимодействием между картоном и трубкой, и поэтому трубка остается в покое.
202. Почему при вытекании воды сосуд, подвешенный на нити, вращается (рис. 41)?
Истекающий из трубок поток воды действует на стенки тру¬бок. В результате сосуд вращается.
203. Колба подвешена на нити (рис. 42). Останется ли колба в состоянии покоя при сильном кипении воды в ней? Явление объясните.
Нет. см. №202.
204. В некоторых парках на детских площадках для игр устанавливают деревянные цилиндры (барабаны), вращающиеся на горизонтальной оси. В каком направлении и когда по нему бежит ребенок?
Ребенок отталкивается от цилиндра, и тот движется в противоположном направлении.
205. Рыба может двигаться вперед, отбрасывая жабрами струи воды. Объясните это явление.
Этот принцип движения называется реактивным. Отбрасываемая жабрами рыбы вода действует на рыбу, которая за счет этого приходит в движение.
206. Какое назначение у водоплавающих птиц имеют перепончатые лапки?
Перепончатые лапки позволяют увеличивать взаимодействие между водой и птицей.
207. Почему при выстреле приклад винтовки надо плотно прижимать к плечу?
Неплотно прижатый приклад в результате отдачи может повредить плечо.
208. Почему при выстреле снаряд и орудие получают разные скорости?
Масса пушки во много раз больше массы снаряда, и соответственно скорость пушки будет во много раз меньше скорости снаряда.
209. Мальчик прыгает с нагруженной баржи на берег. Почему движение баржи в сторону, противоположную прыжку, незаметно?
Масса баржи гораздо больше массы мальчика, и в результате скорость пушки практически равна нулю.
210. На одинаковом расстоянии от берега находятся лодка с грузом и такая же лодка без груза. С какой лодки легче спрыгнуть на берег? Почему?
Легче прыгать с нагруженной лодки, поскольку ее масса больше.
211. а) В сжатом состоянии пружина на подставке удерживается с помощью нити (рис. 43, а). Если в точке А нить пережечь, то пружина взлетит. Укажите, взаимодействием каких тел вызывается движение пружины.
б) Если на пружину предварительно поместить, например, мяч, то и он придет в движение. Взаимодействием каких тел будет вызвано движение мяча?
в) На левой тележке лежит кубик из железа, на правой — из дерева (рис. 43, б). Между тележками помещена сжатая с помощью нити пружина. Если нить пережечь, то тележки придут в движение. Какая тележка приобретет большую скорость? Почему?
а) Взаимодействием пружины, опоры и нити.
б) Взаимодействием пружины, нити, мяча и опоры.
в) m1v1 = m2v2. Значит, большую скорость приобретет тележка с деревянным бруском, поскольку он имеет меньшую массу.
212. Левая тележка (см. задачу 211, в) приобрела скорость 4 см/с, правая — 60 см/с. Масса какой тележки больше и во сколько раз?
213. Чему равна масса левой тележки (см. задачу 212), если масса правой тележки равна 50 г?
214. Пешеход массой 90 кг движется со скоростью 3,6 км/ч, а собака массой 7,5 кг бежит со скоростью 12 м/с. Найдите отношение импульсов пешехода и собаки.
215. а) Стальная пластина прикреплена к концу пружины (рис. 44). Пружина в сжатом состоянии удерживается нитью. Если пережечь нить, то пружина выпрямляется и стальная пластина одновременно ударяет шары, которые лежат на столе. Массы шаров равны, но сделаны они из разных металлов (алюминий, свинец, сталь). Из какого металла сделаны шар 1, шар 2 и шар 3? (На рисунке положение каждого шара после удара обозначено пунктиром.)
б) Между тележками помещена сжатая с помощью нити пружина (см. рис. 43, б). Если нить пережечь, то в результате взаимодействия с пружиной тележки придут в движение. Как будут отличаться скорости, приобретенные тележками, если масса левой тележки составляет 7,5 кг, а правой — 1,5 кг?
216. Пружина, концы которой стянуты нитью, помещена между тележками так, как показано на рисунке 45. На тележках сосуды с песком. Когда нить пережгли, правая тележка приобрела большую скорость, чем левая. Чем это можно объяснить?
Левая тележка тяжелее правой.
217. Какова масса правой тележки (см. задачу 216), если она приобрела в 0,5 раза большую скорость, чем левая тележка, масса которой с грузом составляет 450 г?
218. Мальчик выбирает веревку, и лодки сближаются в озере (рис. 46). Какая из двух одинаковых лодок к моменту сближения приобретает большую скорость? Почему?
Большую скорость имеет левая лодка, поскольку она легче правой, в которой сидит ребенок.
219. При взаимодействии двух тележек их скорости изменились на 20 и 60 см/с. Масса большей тележки 0,6 кг. Чему равна масса меньшей тележки?
220. К лежащим на столе шарам были приложены в течение одного и того же промежутка времени одинаковые силы. При этом шар массой 3 кг приобрел скорость 15 см/с. Какую скорость приобрел шар массой 1 кг?
221. С неподвижной надувной лодки массой 30 кг на берег прыгнул мальчик массой 45 кг. При этом лодка приобрела скорость 1,5 м/с относительно берега. Какова скорость мальчика относительно лодки?
222. Мальчик, масса которого 46 кг, прыгнул на берег со скоростью 1,5 м/с с неподвижного плота массой 1 т. Какую скорость приобрел плот относительно берега?
223. Могут ли два неподвижных вначале тела в результате взаимодействия друг с другом приобрести одинаковые по численному значению скорости?
Могут, при условии, что их массы равны.
224. Воздух под поршнем насоса сжали. Изменилась ли масса воздуха?
Масса воздуха не изменилась.
225. Гирю опустили в сосуд с водой. Изменилась ли масса гири?
Масса гири не изменилась.
226. Соревнуясь в перетягивании, два мальчика тянут веревку в разные стороны, прикладывая к ней силы по 500 Н каждый. Разорвется ли веревка, если она выдерживает силу натяжения лишь 800 Н?
Не разорвется, поскольку на нее действует сила всего в 500 Н.
227. Изменится ли масса воды, когда часть ее обратится в лед или пар?
Ее масса изменится на величину, равную массе льда или пара.