Простые механизмы. КПД механизмов. Энергия.
Задания уровня "В"
1. Учащийся режет жесть, прикладывая к ручкам ножниц силу 40 Н. Расстояние от оси ножниц до точки приложения силы 35 см, а до листа жести 2,5 см. Определите усилие, необходимое для резания ножниц.
2. Камень приподнимают с помощью железного лома. Масса камня 60 кг, расстояние от точки опоры до камня 20 см, длина лома 1 м. С какой силой рука должна действовать на лом?
3. Длина рычага 52 см. На его концах уравновешены грузы 4 кг и 2,5 кг. Найдите плечи рычага.
4. Какое усилие можно развить при помощи плоскогубцев, если расстояние от точки опоры до сжимаемого предмета 1,4 см, а от точки опоры до точки приложения силы 16 см. Сила, с которой рука сжимает плоскогубцы, равна 140 Н.
5. К концам невесомого рычага подвешены грузы массами 2 кг и 12 кг. Расстояние от точки опоры до большего груза равно 2 см. Определите длину рычага, если рычаг находится в равновесии.
6. При помощи рычага, одно плечо которого 1,2 м, а другое 10 см, поднят груз на высоту 8 см, при этом совершена работа 80 Дж. Определите силу, которую прикладывали к длинному плечу рычага.
7. Какую работу совершает человек при подъеме с помощью подвижного блока груза на высоту 3 м, если к свободному концу веревки он прикладывает силу 300 Н?
8. С помощью подвижного блока в течение 30 с равномерно поднимают ящик с кирпичами на высоту 12 м, действуя силой 320 Н. Определите мощность, развиваемую при подъеме ящика.
9. Определите среднюю мощность, развиваемую человеком, при подъеме груза в течение 1 мин 40 с на высоту 15 м с помощью подвижного блока, если он к веревке прикладывает силу 250 Н.
10. При помощи подвижного блока поднимают из воды стальную плиту объемом 50 дм3. Какую силу приходится прикладывать при этом, когда плита находится в воде? когда плита находится над поверхностью воды?
11. Груз массой 20 кг под действием силы 40 Н равномерно перемещается по наклонной плоскости. Определите КПД наклонной плоскости, если длина ее 2 м, а высота - 10 см.
12. Какая сила потребовалась для равномерного подъема по наклонной плоскости, имеющей КПД равный 60 %, груза массой 200 кг. Высота наклонной плоскости равна 1,5 м, а длина 10 м.
13. При подъеме с помощью неподвижного блока груза весом 50 Н на высоту 3 м, совершается работа 160 Дж. Чему равен КПД блока?
14. С помощью рычага груз массой 100 кг был поднят равномерно на высоту 80 см. При этом длинное плечо рычага, к которому была приложена сила 600 Н, опустилось на 2 м. Определите КПД рычага.
15. Бетонную плиту объемом 4 м3 поднимают на высоту 5 м при помощи механизма с КПД 50%. Определите работу, которую необходимо совершить при равномерном подъеме плиты.