Изменение механической энергии. Внутренняя энергия. Ра­бота

Сил трения

500. Шарик массой 100 г свободно падает с высоты 2 м на стальную плиту и подпрыгивает до высоты 1 м. Определите эне­ргию, потерянную в виде тепла при ударе. Сопротивлением воз­духа пренебречь. g = 10 м/с2.

501. С какой высоты (в см) падал без начальной скорости мяч массой 500 г, если после отскока от пола он поднялся на высоту 50 см, а при ударе выделилось 2 Дж энергии? Сопротивлением воздуха пренебречь. g = 10 м/с2.

502. Мяч массой 0,1 кг отпустили без начальной скорости с высоты 2 м над полом. Чему равно количество теплоты (в мДж), выделившееся при первом ударе мяча о пол, если время между пер­вым и вторым ударами мяча о пол 1,2 с? g = 10 м/с2. Сопротивлением воздуха пренебречь.

503. Мяч массой 400 г, брошенный вертикально вверх со ско­ростью 20 м/с, упал на землю со скоростью 15 м/с. Определите работу по преодолению силы сопротивления воздуха.

504. С высоты 15 м над поверхностью земли вертикально вниз брошен мяч массой 500 г со скоростью 10 м/с. Мяч упал на по­верхность земли со скоростью 16 м/с. Определите абсолютную вели­чину работы, совершаемой силой сопротивления воздуха при движе­нии мяча. g = 10 м/с2.

505. С какой высоты падает без начальной скорости камень, если его скорость при падении на землю 18 м/с, а работа по преодолению силы сопротивления воздуха равна 38 Дж? Масса камня 1 кг. g = 10 м/с2.

506. С высоты 1,8 м вертикально вниз с начальной скоростью 8 м/с бросают мяч. После двух ударов о землю мяч поднялся до первоначальной высоты. Сколько процентов энергии теряется при каждом ударе? Сопротивлением воздуха пренебречь. g = 10 м/с2.

507. Автомобиль двигался с постоянной скоростью 72 км/ч. У подножия горы мотор был выключен, и автомобиль поднялся по горе на высоту 5 м и остановился. Какая часть первоначальной кинети­ческой энергии автомобиля была расходована на работу против сил трения? Ответ дайте в процентах. g = 10 м/с2.

508. По наклонной доске, образующей угол 30° с горизонтом, начинает скользить тело массой 2 кг. Сколько теплоты выделилось за счет трения на отрезке пути 1,8 м, если в конце этого отрезка скорость тела равна 3 м/с? g = 10 м/с2.

509. Тело массой 4,2 кг скользит по горизонтальной плоско­сти под действием горизонтально направленной силы. Коэффициент трения тела о плоскость 0,1. Определите энергию, выделя­емую в виде тепла на пути 25 м. g = 10 м/с2.

510. Тело массой 4,2 кг под действием горизонтальной силы начинает скользить по горизонтальной поверхности с постоянным ускорением 2 м/с2. Коэффициент трения между телом и плоскостью 0,1. Определите среднюю мощность выделения тепла за время 5 с. g = 10 м/с2.

511. Брусок массой 5 кг втягивают за привязанную к нему ве­ревку на вы­соту 1 м по доске, угол наклона которой к горизонту составляет 45°. Веревка распо­ложена параллельно доске. Коэффици­ент трения бруска о доску 0,3. Найдите энер­гию, которая идет на нагревание доски и бруска. g = 10 м/с2.

512. Спустившись с горы, санки проходят по горизонтальной поверхности путь 1 м и останавливаются. Определите скорость са­нок у основания горы, если коэффициент трения между санками и дорогой 0,2. g = 10 м/с2.

513. Какой кинетической энергией обладает тело массой 0,5 кг у основания наклонной плоскости, если оно поднимается вверх по плоскости за счет этой энергии на высоту 1 м? Коэффи­циент трения между телом и плоскостью 0,2. Угол наклона плоско­сти к горизонту 45. g = 10 м/с2.

514. С горки высотой 2 м и длиной основания 5 м съезжают санки, ко­торые останавливаются, пройдя гори­зонтально некоторый путь от основания горы. Чему равен этот путь, если коэф­фициент трения на всем пути 0,05?

515. С наклонной плоскости, образующей угол 45 с горизон­том, с высоты 1 м соскальзывает небольшая шайба. В конце спуска у основания наклонной плоскости шайба абсолютно упруго ударя­ется о стенку и поднимается вверх по наклонной плоскости. На какую высоту (в см) поднимется шайба после удара, если коэффи­циент трения шайбы о плоскость 0,25?

516. На наклонной плоскости, синус угла наклона которой к горизонту равен 0,28, на высоте 2,1 м лежит небольшая шайба. Коэффициент трения шайбы о плоскость 0,5. Какую скорость надо сообщить шайбе вниз вдоль наклонной плоскости, чтобы после абсолютно упругого удара об упор, находящийся у основания плоскости, шайба вернулась в исходную точку? g = 10 м/с2.

517. Санки соскальзывают с высоты 15 м по горе с углом на­клона 45° к горизонту. Пройдя расстояние 24 м по горизонтали, санки поднимаются на другую гору с таким же углом наклона. Определите, на какую высоту поднимутся санки по второй горе, если коэффициент трения на всем пути 0,2.

518. Тело массой 5 кг, лежащее на горизонтальной плоскости, соединено с вертикальной стеной недеформированной пружиной. Ось пружины горизонтальна, ее жесткость 100 Н/м, коэффициент трения между телом и плоскостью 0,4. Телу сообщают скорость 1 м/с, направленную вдоль оси пружины. Найдите максимальную деформацию (в см) пружины. g = 10 м/с2.

519. Тело массой 3 кг, лежащее на горизонтальной плоскости, соединено с вертикальной стеной недеформированной пружиной. Ось пружины горизонтальна, ее жесткость 54 Н/м, коэффициент трения между телом и плоскостью 0,3. Какую минимальную скорость надо сообщить телу вдоль оси пружины, чтобы оно вернулось в начальную точку? g = 10 м/с2.

520. Два одинаковых тела массами по 5 кг соединены неде­формирован­ной пружиной жесткостью 15 Н/м и лежат на горизо­нтальном полу. Какую мини­мальную скорость, направленную вдоль оси пружины, надо сообщить одному из тел, чтобы оно сдвинуло другое тело? Коэффициент трения для каждого тела 0,1. g = 10 м/с2.

521. На горизонтальной плоскости лежат два бруска массами 1 кг и 4 кг, соединенные недеформированной пружиной. Какую на­именьшую горизонтальную силу нужно приложить к первому бруску, чтобы сдвинулся и второй? Коэффициент трения брусков о плос­кость 0,2. g = 10 м/с2.

522. На горизонтальной плоскости лежат два бруска массами 3 кг и 8 кг, соединенные недеформированной пружиной. Какую на­именьшую горизонтальную силу нужно приложить к первому бруску, чтобы сдвинулся и второй? Коэффициенты трения брусков о плос­кость 0,2 и 0,15 соответственно. g = 10 м/с2.

523. Ящик массой 50 кг за веревку, направленную вдоль на­клонного помоста, медленно втащили вверх. На это была затрачена работа 10,5 кДж. В верхней точке помоста веревка обрывается и ящик скользит вниз. В нижней точке помоста его скорость составляет 10 м/с. Найдите высоту помоста. g = 10 м/с2.

524. Цилиндрический колодец площадью сечения 0,4 м2и глу­биной 3 м заполнен водой на две трети. Насос выкачивает воду и подает ее на поверхность земли через трубу площадью поперечного сечения 0,8 см2. Какую работу (в кДж) совершит насос, если вы­качает всю воду из колодца за 1000 с? Потери энергии на трение не учитывать. g = 10 м/с2.