Версия для печати вариант 8 : без решений!
Пробный вариант ГИА по физике.
Решение заданий варианта 8:
1. Задание 1.
На рисунке приведен график зависимости скорости движения тела от времени. Как движется тело в промежутках времени 0−2 с и 2−4 с?
1) 0—2 с — равномерно; 2—4 с — равноускоренно с отрицательным ускорением
2) 0—2 с — ускоренно с постоянным ускорением; 2−4 с — ускоренно с переменным ускорением
3) 0—2 с — равномерно; 2—4 с — равноускоренно с положительным ускорением
4) 0—2 с — покоится; 2—4 с — движется равномерно
Из графика видно ,что в промежутке времени 0—2 с тело двигалось с постоянной скоростью равной 4 м/с. В промежутке 2—4 с тело увеличивало свою скорость, т. е. ускорялось с положительным ускорением.
Правильный ответ указан под номером 3.
2. Задание.
В инерциальной системе отсчёта брусок массой mначинает скользить с ускорением вниз по наклонной плоскости (см. рисунок). Модуль равнодействующей сил, действующих на брусок, равен
1) ma
2) N
3) mg
4) Fтр
Равнодействующая всех сил есть векторная сумма всех сил, приложенных к телу. По второму закону Ньютона равнодействующая всех сил равна произведению массы тела на его ускорение.
Правильный ответ указан под номером 1.
3. Задание. Груз массой 1 кг подняли с высоты 1 м над полом на высоту 3 м. Работа силы тяжести при поднятии груза равна
1) −20 Дж
2) −10 Дж
3) 20 Дж
4) 30 Дж
Работа силы равна произведению модуля этой силы на модуль перемещения тела и на косинус угла между направлениями силы и перемещения.
Сила тяжести F = mg, где m — масса тела и g — ускорение свободного падения, действует против перемещения, поэтому cosα = −1. Тогда работа силы тяжести составит
Правильный ответ указан под номером 1.
4. Задание.
На рисунке даны графики зависимости смещения x от времени t при колебаниях двух маятников. Сравните амплитуды колебаний маятников A1 и A2.
1) 
2) 
3) 
4) 
Амплитудой колебания называется максимальное отклонение или, другими словами, смещение от положения равновесия. Таким образом, амплитуда первого маятника в два раза больше чем второго.
Правильный ответ указан под номером 4.
5. Задание. Два сплошных металлических цилиндра — алюминиевый и медный — имеют одинаковые объёмы. Их подвесили на тонких нитях и целиком погрузили в одинаковые сосуды с водой, которые предварительно были уравновешены на рычажных весах. Нарушится ли равновесие весов после погружения грузов, и если да, то как? Цилиндры не касаются дна.
1) Равновесие весов нарушится, перевесит та чаша весов, в которую погрузили медный цилиндр, так как масса медного цилиндра больше.
2) Равновесие весов не нарушится, так как цилиндры действуют на воду с одинаковыми силами.
3) Равновесие весов нарушится, перевесит та чаша весов, в которую погрузили алюминиевый цилиндр, так как масса алюминиевого цилиндра меньше.
4) Нельзя однозначно ответить.
На тела, погружённые в жидкость действует сила Архимеда, пропорциональная объему погруженной в жидкость части тела:
.
Поскольку цилиндры имеют одинаковые объёмы, на них действуют одинаковые по величине силы Архимеда. По третьему закону Ньютона сила действия равна силе противодействия, то есть силы, с которыми цилиндры действуют на жидкость одинаковы, следовательно, равновесие весов не нарушится.
Правильный ответ указан под номером 2.
6. Задание 6. Брусок массой 100 г, подвешенный на лёгкой нити, поднимают вертикально вверх с ускорением, равным по модулю 1 м/с2 и направленным вверх. Модуль силы натяжения нити равен
1) 1,1 Н
2) 0,9 Н
3) 1 Н
4) 0,1 Н
По второму закону Ньютона ускорение бруска определяется равнодействующей сил, действующей на брусок. На брусок действует сила тяжести и сила натяжения нити. Запишем второй закон Ньютона, спроектировав действующие силы, на вертикальную ось и выразим силу натяжения нити:
После постановки получаем:
Правильный ответ указан под номером 1.
7. Задание. Какой вид теплопередачи происходит без переноса вещества?
А. Конвекция.
Б. Теплопроводность.
Правильным является ответ
1) и А, и Б
2) ни А, ни Б
3) только А
4) только Б
Теплопроводность осуществляется без переноса вещества.
Правильный ответ указан под номером 4.
8. Задание.
На рисунке приведен график зависимости температуры спирта от времени при его охлаждении и последующем нагревании. Первоначально спирт находился в газообразном состоянии. Какой участок графика соответствует процессу конденсации спирта?
1) АВ
2) ВС
3) CD
4) DE
Процессу конденсации соответствует горизонтальный участок графика. Поскольку изначально спирт находился в газообразном состоянии, процессу конденсации спирта соответствует участок ВС.
Правильный ответ указан под номером 2.
9. Задание. Какое минимальное количество теплоты необходимо для превращения в воду 500 г льда, взятого при температуре –10°С? Потерями энергии на нагревание окружающего воздуха пренебречь.
1) 10500 кДж
2) 175500 Дж
3) 165000 Дж
4) 10500 Дж
Для нагревания льда до температуры плавления необходимо:
Для превращения льда в воду:
Таким образом:
Правильный ответ указан под номером 2.
10. Задание 10 № 604.
К середине массивного проводника, соединяющего два незаряженных электрометра, поднесли отрицательно заряженную палочку. Как распределится заряд на электрометрах?
1) на электрометре 1 будет избыточный положительный заряд, на электрометре 2 — избыточный отрицательный заряд
2) на электрометре 1 будет избыточный отрицательный заряд, на электрометре 2 — избыточный положительный заряд
3) оба электрометра будут заряжены положительно, а массивный проводник отрицательно
4) оба электрометра будут заряжены отрицательно, а массивный проводник положительно
Поскольку палочка заряжена отрицательно, на массивном проводнике возникнет индуцированный положительный заряд, а на электромерах — отрицательный.
Правильный ответ указан под номером 4.
11. Задание. Электрическая цепь собрана из источника тока, лампочки и тонкой железной проволоки, соединённых последовательно. Лампочка станет гореть ярче, если
1) подсоединить к проволоке последовательно вторую такую же проволоку
2) железную проволоку заменить на нихромовую
3) поменять местами проволоку и лампочку
4) подсоединить к проволоке параллельно вторую такую же проволоку
Рассмотрим каждый предложенный вариант ответа.
Если подсоединить к проволоке последовательно вторую такую же проволоку, сопротивление цепи увеличится, следовательно, сила тока в цепи упадёт, лампочка будет гореть менее ярко.
Удельное сопротивление нихрома больще, чем у железа, следовательно, при замене железной проволоки на нихромовую, сопротивление цепи увеличится, сила тока в цепи упадёт, лампочка будет гореть менее ярко.
Если поменять местами проволоку и лампочку, то сопротивление цепи не изменится, поэтому и сила токи в цепи не изменится, яркость горения лампочки не изменится.
Если подсоединить к проволоке параллельно вторую такую же проволоку, то сопротивление цепи уменьшится, ток в цепи возрастёт.
Правильный ответ указан под номером: 4.
12. Задание.
К магнитной стрелке медленно поднесли снизу постоянный магнит, как показано на рисунке. Как повернётся магнитная стрелка?
1) на 90° по часовой стрелке
2) на 90° против часовой стрелки
3) на 45° по часовой стрелке
4) никак не повернётся
Противоположные полюса магнитов притягиваются, следовательно стрелка повернётся на 90° по часовой стрелке.
Правильный ответ указан под номером: 1.
13. Задание. На рисунках показана тонкая собирающая линза, находящаяся на линииAA', и её главная оптическая ось (горизонтальная пунктирная линия). Ход луча света 1 через эту линзу изображён
1) правильно только на рис. 1
2) правильно только на рис. 2
3) правильно и на рис. 1, и на рис. 2
4) неправильно и на рис. 1, и на рис. 2
Луч, пущенный под углом к главной оптической оси и проходящий через центр линзы, не изменит направления. Поэтому ход луча на рис. 1 верен.
Луч, пущенный под углом к главной оптической оси, после прохождения через линзу, пойдёт в точку пересечения параллельного луча, проходящего через центр линзы, и фокальной плоскости. Это означает, что ход луча на рис. 2 верен.
Правильный ответ указан под номером 3.
14. Задание.
На рисунке показана электрическая схема, состоящая из источника постоянного напряжения U, трёх резисторов, имеющих сопротивления R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом, амперметра и ключа К. Сначала ключ был разомкнут, амперметр показывал силу тока I1. После замыкания ключа сила тока I2, текущего через амперметр, стала равна
1) I2 = 0,5I1
2) I2 = 0,83I1
3) I2 = 1,2I1
4) I2 = 2I1
Амперметр показывает силу тока, протекающего в проводнике. Сила тока равна отношению напряжения к общему сопротивлению цепи Сопротивление цепи в первом случае равно
Цепь во втором случае состоит из параллельно соединённых участков сопротивлениями
и
Сопротивление цепи во втором случае
Найдём отношение силы тока после замыкания ключа к силе тока после замыкания ключа:
Таким образом
Правильный ответ указан под номером: 3.
15. Задание. Изотоп ксенона
в результате серии распадов превратился в изотоп
церия
.Сколько
было испущено в этой серии распадов?
1) 0
2) 1
3) 2
4) 4
β-частица это электрон, а он имеет заряд -1. Из условия нам известны заряды до и после серии распадов, значит, мы можем составить уравнение, где переменной x мы будем считать количество испущенных β-частиц.
16. Задание.
Цена деления и предел измерения мензурки (см. рисунок) равны соответственно
1) 10 мл; 200 мл
2) 10 мл; 70 мл
3) 50 мл; 70 мл
4) 50 мл; 100 мл
Предел измерения прибора — это максимальное значение измеряемой величины, которое можно этим прибором измерить, т. е. последнее число на шкале. В данном случае предел измерения равен 200 мл.
Цена деления определяется как отношение предела измерения прибора к количеству делений на шкале. Таким образом, цена деления равна 200 мл : 20 = 10 мл.
Правильный ответ указан под номером 1.
17. Задание.
На рисунке изображена схема участка электрической цепи, содержащего три одинаковых резистора сопротивлением 2 Ом каждый, амперметр и вольтметр. К участку цепи приложено постоянное напряжение 6 В. Определите значения следующих величин в СИ: общее сопротивление участка цепи; показание амперметра; показание вольтметра. К каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго и внесите в строку ответов выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА | ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ
ВЕЛИЧИНЫ В СИ |
|
А) общее сопротивление участка цепи Б) показание амперметра В) показание вольтметра |
1) 1 2) 1,5 3) 2 4) 3 5) 4 |
Сопротивление параллельного участка цепи равно Полное сопротивление цепи равно
Следовательно, ток в цепи равен
Найдём напряжение на параллельном участке цепи, оно равно разности напряжений источника тока и напряжения на правом сопротивлении: Левые сопротивления подключены параллельно, следовательно, напряжения на них равны межу собой и равны напряжению на параллельном участке.
Ответ: 433.
18. Задание. В процессе трения о шёлк стеклянная палочка приобрела положительный заряд. Как при этом изменилось количество заряженных частиц на палочке и шёлке при условии, что обмена атомами при трении не происходило? Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями при этом. Цифры в ответе могут повторяться.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА |
ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ |
А) количество электронов на шёлкеБ) количество электронов на стеклянной палочкеВ) количество протонов на шёлке |
1) увеличится2) уменьшится3) не изменится |
A | Б | В |
|
Стеклянная палочка приобрела положительный заряд в процессе трения о шёлк, следовательно, на палочке недостаток электронов, а на шёлке — избыток. Значит, количество электронов на палочке уменьшилось, а на шёлке — увеличилось. Поскольку обмена атомами не происходило, количество протонов на шёлке и стеклянной палочке осталось неизменным.
Ответ: 123.
19. Задание. На рисунке представлен график зависимости температуры t некоторого вещества от полученного количества теплоты Q. Первоначально вещество находилось в твёрдом состоянии.
Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) Участок ГД графика соответствует процессу плавления вещества.
2) Температура плавления вещества равна t2.
3) В точке В вещество находится в жидком состоянии.
4) В процессе перехода из состояния А в состояние Б внутренняя энергия вещества увеличивается.
5) Температура кипения вещества равна t1.
Проанализируем утверждения.
1) Поскольку изначально вещество находилось в твёрдом состоянии, участок БВ соответствует плавлению вещества. Утверждение неверно.
2) Из анализа первого утверждения следует, что утверждение не верно.
3) Утверждение верно, поскольку участок БВ соответствует плавлению вещества.
4) Внутренняя энергия пропорциональна температуре тела и потенциальной энергии взаимодействия молекул тела между собой, следовательно, при увеличении температуры, внутренняя энергия также возрастёт. Утверждение верно.
5) Из анализа первого утверждения следует, что утверждение не верно.
20. Задание. На горизонтальной шероховатой поверхности стола лежит брусок массой 500 г. К бруску прикрепляют динамометр и, прикладывая к нему некоторую силу, направленную вдоль поверхности стола, начинают перемещать брусок с постоянной скоростью 0,5 м/с.
Используя рисунок и приведённые данные, из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.
1) Модуль силы трения, действующей между поверхностями бруска и стола, при скольжении бруска меньше, чем 2 Н.
2) Если, прикладывая к динамометру силу, перемещать этот брусок с ускорением 1 м/с2, то показание динамометра будет равно 1,5 Н.
3) Если показание динамометра увеличится в 2 раза, то и сила трения между бруском и поверхностью стола увеличится в 2 раза.
4) Если заменить брусок на другой, из того же материала, но вдвое большей массы, и приложить к динамометру такую силу, что его показание останется прежним, то скорость перемещения бруска по поверхности стола будет равна нулю.
5) При увеличении модуля силы, прикладываемой к динамометру, от значения 0 Н до значения 1 Н, модуль силы трения, возникающей между бруском и поверхностью стола, увеличивается.
1) Модуль силы трения при скольжении бруска равен 2 Н.
2) Для того, чтобы брусок начал движение необходимо приложить силу, большую силы трения покоя. Сила трения покоя равна 2 Н, следовательно, если показание динамометра равно 1,5 Н, то брусок не начнёт движение.
3) Сила трения зависит только от коэффициента трения и силы реакции опоры. Поэтому показание динамометра, то есть приложенная к телу сила не влияют на величину силы трения.
4) Если заменить брусок на другой из того же материала, но вдвое большей массы и приложить к динамометру такую силу, что его показание останется прежним, то этой силы не хватит на преодоление силы трения покоя бруска, поскольку она возрастёт вдвое из-за того, что все бруска увеличился вдвое. Тело останется неподвижным, то есть скорость перемещения равна нулю.
5) При увеличении модуля силы, прикладываемой к динамометру от 0 Н до 1 Н модуль силы трения будет возрастать вместе с прикладываемой силой.
Ответ: 45.
21. Задание. Газ течёт по горизонтальной трубе переменного сечения, полностью заполняя её. При уменьшении скорости потока газа давление в нём
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
4) может как увеличиваться, так и уменьшаться — в зависимости от химического состава газа
Закон Бернулли
Этот важный закон был открыт в 1738 году Даниилом Бернулли — швейцарским физиком, механиком и математиком, академиком и иностранным почётным членом Петербургской академии наук. Закон Бернулли позволяет понять некоторые явления, наблюдаемые при течении потока жидкости или газа.
В качестве примера рассмотрим поток жидкости плотностью ρ, текущей по наклонённой под углом к горизонту трубе. Если жидкость полностью заполняет трубу, то закон Бернулли выражается следующим простым
уравнением:
ρgh + ρv2/2 + p = const
В этом уравнении h – высота, на которой находится выделенный объём жидкости, v — скорость этого объёма, p — давление внутри потока жидкости на данной высоте. Записанное уравнение свидетельствует о том, что сумма трёх величин, первая из которых зависит от высоты, вторая — от квадрата скорости, а третья — от давления, есть величина постоянная.
В частности, если жидкость течёт вдоль горизонтали (то есть высота h не изменяется), то участкам потока, которые движутся с большей скоростью, соответствует меньшее давление, и наоборот. Это можно
продемонстрировать при помощи следующего простого прибора.
Возьмём горизонтальную стеклянную трубу, в центральной части которой сделано сужение (см. рисунок). Припаяем к отверстиям в этой трубе три тонких стеклянных трубочки – две около краёв трубы (там, где она толще) и одну – в центральной части трубы (там, где находится сужение). Расположим эту трубу горизонтально и будем пропускать через неё воду под давлением – так, как показано стрелкой на рисунке. Из направленных вверх трубочек начнут бить фонтанчики. Поскольку площадь поперечного сечения центральной части трубы меньше, то скорость протекания воды через эту часть будет больше, чем через левый и правый участки трубы. По этой причине в соответствии с законом Бернулли давление в жидкости в центральной части трубы будет меньше, чем в остальных частях трубы, и высота среднего фонтанчика будет меньше, чем крайних фонтанчиков.
Описанное явление легко объясняется и с помощью второго закона Ньютона. Действительно, частицы жидкости при переходе из начального участка трубы в центральный должны увеличить свою скорость, то есть ускориться. Для этого на них должна действовать сила, направленная в сторону центральной части трубы. Эта сила представляет собой разность сил давления. Следовательно, давление в центральной части трубы должно быть меньше, чем в её начальной части. Совершенно аналогично рассматривается и переход жидкости из центральной части трубы в её конечную часть, при котором частицы жидкости замедляются.
При помощи закона Бернулли могут быть объяснены разнообразные явления, возникающие при течении потоков жидкости или газа. Например, известно, что двум большим кораблям, движущимся попутными курсами, запрещается проходить близко друг от друга. При таком движении между близкими бортами кораблей возникает более быстрый поток движущейся воды, чем со стороны внешних бортов. Вследствие этого давление в потоке
воды между кораблями становится меньше, чем снаружи, и возникает сила, которая начинает подталкивать корабли друг к другу. Если расстояние между кораблями мало, то может произойти их столкновение.
По закону Бернулли, давление в жидкости и скорость потока жидкости в горизонтальной трубе, полностью заполненной водой, связаны соотношением ρgh + ρv2/2 + p = const. В горизонтальной трубе высота жидкости везде одинакова, следовательно, при уменьшении скорости потока жидкости в трубе давление в ней возрастает.
Правильный ответ указан под номером: 1.
22. Задание. Два звука представляют собой механические волны, имеющие одинаковые амплитуды, но разные частоты. Эти звуки обязательно имеют одинаковую
1) интенсивность
2) громкость
3) высоту тона
4) интенсивность и высоту тона
Звук
Механические колебания, распространяющиеся в упругой среде, — газе, жидкости или твёрдом — называются волнами или механическими волнами. Эти волны могут быть поперечными либо продольными.
Для того, чтобы в среде могла существовать поперечная волна, эта среда должна проявлять упругие свойства при деформациях сдвига. Примером такой среды являются твёрдые тела. Например, поперечные волны могут распространяться в горных породах при землетрясении или в натянутой стальной струне. Продольные волны могут распространяться в любых упругих средах, так как для их распространения в среде должны возникать только деформации растяжения и сжатия, которые присущи всем упругим средам. В газах и жидкостях могут распространяться только продольные волны, так как в этих средах отсутствуют жёсткие связи между частицами среды, и по этой причине при деформациях сдвига никакие упругие силы не возникают.
Человеческое ухо воспринимает как звук механические волны, имеющие частоты в пределах приблизительно от 20 Гц до 20 кГц (для каждого человека индивидуально). Звук имеет несколько основных характеристик. Амплитуда звуковой волны однозначно связана с интенсивностью звука. Частота же звуковой волны определяет высоту его тона. Поэтому звуки, имеющие одну, вполне определённую, частоту, называются тональными.
Если звук представляет собой сумму нескольких волн с разными частотами, то ухо может воспринимать такой звук как тональный, но при этом он будет обладать своеобразным «окрасом», который принято называть тембром. Тембр зависит от набора частот тех волн, которые присутствуют в звуке, а также от соотношения интенсивностей этих волн. Обычно ухо воспринимает в качестве основного тона звуковую волну, имеющую наибольшую интенсивность. Например, одна и та же нота, воспроизведённая при помощи разных музыкальных инструментов (например, рояля, тромбона и органа), будет восприниматься ухом как звуки одного и того же тона, но с разным тембром, что и позволяет отличать «на слух» один музыкальный инструмент от другого.
Ещё одна важная характеристика звука — громкость. Эта характеристика является субъективной, то есть определяется на основе слухового ощущения. Опыт показывает, что громкость зависит как от интенсивности звука, так и от его частоты, то есть при разных частотах звуки одинаковой интенсивности могут восприниматься ухом как звуки разной громкости (а могут и как звуки одинаковой громкости!). Установлено, что человеческое ухо при восприятии звука ведёт себя как нелинейный прибор — при увеличении интенсивности звука в 10 раз громкость возрастает всего в 2 раза. Поэтому ухо может воспринимать звуки, отличающиеся друг от друга по интенсивности более чем в 100 тысяч раз!
«Опыт показывает, что громкость зависит как от интенсивности звука, так и от его частоты, то есть при разных частотах звуки одинаковой интенсивности могут восприниматься ухом как звуки разной громкости (а могут и как звуки одинаковой громкости!).» При одинаковой амплитуде волн эти волны имеют одинаковые интенсивности.
Правильный ответ указан под номером: 1.
23. Задание. Зависят ли радиусы концентрических колец плеохроического гало от химической формулы соединения, в которое входит уран-238? Ответ поясните.
Определение возраста Земли
Один из методов определения возраста Земли основан на радиоактивном распаде урана. Уран (атомная масса 238) распадается самопроизвольно с последовательным выделением восьми альфа-частиц, а конечным продуктом распада является свинец с атомной массой 206 и газ гелий. На рисунке представлена цепочка превращений урана-238 в свинец-206.
Каждая освободившаяся при распаде альфа-частица проходит определенное расстояние, которое зависит от ее энергии. Чем больше энергия альфа-частицы, тем большее расстояние она проходит. Поэтому вокруг урана, содержащегося в породе, образуется восемь концентрических колец. Такие кольца (плеохроические гало) были найдены во многих горных породах всех геологических эпох. Были сделаны точные измерения, показавшие, что для разных вкраплений урана кольца всегда отстоят на одинаковых расстояниях от находящегося в центре урана.
Когда первичная урановая руда затвердевала, в ней, вероятно, не было свинца. Весь свинец с атомной массой 206 был накоплен за время, прошедшее с момента образования этой горной породы. Раз так, то измерение количества свинца-206 по отношению к количеству урана-238 — вот всё, — что нужно знать, чтобы определить возраст образца, если период полураспада известен. Для урана-238 период полураспада составляет приблизительно 4,5 млрд лет. В течение этого времени половина первоначального количества урана распадается на свинец и гелий.
Таким же образом можно измерить возраст других небесных тел, например метеоритов. По данным таких измерений возраст верхней части мантии Земли и большинства метеоритов составляет 4,5 млрд лет.
Ответ: не зависят.
Объяснение: естественная радиоактивность характеризует самопроизвольное превращение нестабильных ядер и одинаково протекает независимо от химического соединения, в которое входит радиоактивный элемент. Следовательно, энергии излучаемых альфа-частиц и радиусы образующихся в породе концентрических колец для разных пород, содержащих уран-238, будут одинаковыми.
24. Задание. Используя штатив с муфтой и лапкой, пружину, динамометр, линейку и один груз, соберите экспериментальную установку для измерения жёсткости пружины. Определите жёсткость пружины, подвесив к ней один груз. Для измерения веса груза воспользуйтесь динамометром.
В ответе:
1) cделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта жёсткости пружины;
3) укажите результаты измерения веса груза и удлинения пружины;
4) запишите числовое значение жёсткости пружины.
1) Схема экспериментальной установки изображена на рисунке.
2) , следовательно
.
3)
4) .
25. Задание. Два одинаковых латунных шарика падают с одной и той же высоты. Первый шарик упал в песок и остановился, а второй, ударившись о камень, отскочил и был пойман рукой на некоторой высоте. Внутренняя энергия какого шарика изменилась на большую величину? Ответ поясните.
Ответ: на большую величину изменилась внутренняя энергия первого шарика.
Объяснение: первый шарик, упав на песок, остановился; следовательно, изменение его внутренней энергии равно его начальной механической энергии, поскольку вся механическая энергия превратилась во внутреннюю энергию шарика и песка. Второй шарик отскочил и поднялся на некоторую высоту; следовательно, изменение его внутренней энергии равно разности его начальной и конечной потенциальной энергии.
26. Задание. Шары массами 6 и 4 кг, движущиеся навстречу друг другу с одинаковыми по модулю скоростями, соударяются, после чего движутся вместе. В результате соударения выделилось 19,2 Дж энергии. Определите, с какой по модулю скоростью относительно Земли двигались шары до соударения?
Согласно закону сохранения импульса
Отсюда скорость шаров после удара:
Согласно закону сохранения энергии можно найти выделявшееся количество теплоты как изменение кинетической энергии системы тел до и после взаимодействия:
или после преобразования:
отсюда: .
Ответ: 2 м/с.
27. Задание. В электрической печи нагревается некоторое твёрдое вещество с удельной теплоёмкостью 400 Дж/(кг·°С) и удельной теплотой плавления 112 кДж/кг. Сколько времени понадобится, чтобы нагреть это вещество на 10 °С (в твёрдом состоянии), если процесс полного расплавления вещества занимает 9 минут и 20 секунд? Мощность печи остаётся постоянной.
Дано:
|
Решение:
Количество теплоты, требуемое для нагревания вещества массой
Количество теплоты, требуемое для плавления этого вещества:
Откуда
Ответ: |