IV. Работа, мощность, энергия.

1. Определить работу при равноускоренном подъеме груза массой 100 кг на высоту 4 м за время 2 с.

2. Человек тянет санки массой 10 кг по горизонтальной поверхности с постоянной скоростью, прикладывая силу в горизонтальном направлении. Коэффициент трения между санками и снегом равен 0,05. Скорость движения 10 м/c. Определить мощность силы трения.

3. Конькобежец, стоя на льду, бросил вперед гирю массой m₁=5 кг и вследствие отдачи покатился назад со скоростью V₂=1 м/с. Масса конькобежца m₂=60 кг. Определить работу A, совершенную конькобежцем при бросании гири.

4. Постоянная сила 100 Н действует на тело массой 10 кг в течение 5 с. Определить конечную кинетическую энергию тела, если начальная кинетическая энергия равна 500 Дж.

5. Автомобиль массой 2000 кг трогается с места и идет в гору, наклон которой 10. Пройдя расстояние 100 м, он развивает скорость 32,4 км/ч. Коэффициент трения 0,05. Определить среднюю мощность, развиваемую двигателем автомобиля.

6. Тело массой 1 кг поднимают с ускорением 2 м/с², прикладывая некоторую силу F. Определить работу силы F в течении первых пяти секунд.

7. Определить работу, совершаемую при подъеме груза массой 1 кг по наклонной плоскости с углом наклона 30⁰ к горизонту на расстояние 5 м, если время подъема 3 с, а коэффициент трения 0,1.

8. Под действием постоянной силы тело массой 400 кг прошло путь 5 м и приобрело скорость 2 м/с. Определить работу силы, если коэффициент трения 0,01.

9. Сила 20 Н, действовавшая в течение короткого промежутка времени 10^-2 c на покоящееся тело, сообщила ему кинетическую энергию 3 Дж. Какую энергию сообщит эта сила тому же телу за то же время, если начальная скорость тела 10 м/с, а сила действует в направлении скорости?

10. Автомобиль массой 2000 кг трогается с места и идет в гору, наклон которой 30. Пройдя расстояние 100 м, он развивает скорость 30 км/ч. Коэффициент трения 0,05. Определить работу, совершаемую двигателем автомобиля на этом пути.

11. Найти среднюю мощность пороховых газов при выстреле из винтовки, если длина канала ствола 1 м, масса пули 10 г, а скорость пули при вылете 400 м/с. Считать, что сила давления газов постоянна.

12. Тело движется под действием силы при этом скорость тела . Определить мощность, развиваемую силой через 10с.

13. Определить работу, совершаемую на пути 100 м равномерно возрастающей силой, если вначале пути она равна 10 Н, в конце пути 30 Н.

14. Определить работу, которую надо совершить для того, чтобы сжать пружину на x=10 см, если для сжатия ее на x₀=1 см необходима сила F₀=100 Н.

15. Под действием постоянной силы F поднимается равноускоренно груз массой 20 кг на высоту 15 м. Какова потенциальная энергия груза? Какую работу совершает сила F?

16. Тело массой 1 кг движется по наклонной плоскости длиной 2 м, составляющей с горизонтом угол 30⁰. Определить работу силы тяжести.

17. Определить работу при равнозамедленном подъеме груза массой 10 кг на высоту 4 м за время 2 с.

18. Тело массой 1 кг двигалось под действием некоторой силы. Уравнение движения имеет вид х=At+Bt²+Ct³, где А=-3 м/с, В=5 м/с²,С=1 м/с³. Определить затрачиваемую мощность, за время t=1 c.

19. Тело массой m движется под действием силы . Определить мощность, развиваемую силой в некоторый момент времени t.

20. С высоты 20 м брошен горизонтально со скоростью 10 м/с камень массой 100 г. Определить через 1 с после начала движения кинетическую и потенциальную энергии камня.

21. Человек тянет санки массой 10 кг по горизонтальной поверхности с постоянной скоростью, прикладывая силу в горизонтальном направлении. Коэффициент трения между санками и снегом равен 0,05. Скорость движения 10 м/c. Какую мощность развивает человек, перемещая санки?

22. Автомобиль массой 1000 кг останавливается за 6 с, пройдя путь 30 м. Определить силу торможения.

23. В тело массой 990 г, лежащее на горизонтальной поверхности, попадает пуля массой 10 г и застревает в нем. Скорость пули горизонтальна и равна 700 м/с. Какой путь пройдет тело до остановки, если коэффициент трения между телом и поверхностью 0,1.

24. Постоянная сила 0,5 Н действует на тело массой 10 кг в течение 2 с. Определить конечную кинетическую энергию тела, если начальная кинетическая энергия равна нулю.

25. Автомобиль массой 1 т, трогается с места и, двигаясь равноускоренно, проходит путь 20 м за время 2 с. Какую мощность развивает мотор автомобиля?

26. Подъемный кран за 7 ч поднимает 3000 т груза на высоту 10 м. Какова мощность двигателя крана, если к.п.д. крана 60%?

27. Тело падает с высоты 240 м и углубляется в песок на 0,2 м. Определить среднюю силу сопротивления почвы, если тело массой 1 кг начало падать со скоростью 14 м/с. Сопротивлением воздуха пренебречь.

28. Для сжатия пружины на 10^-2 м необходимо приложить усилие 19,6 Н. Какую работу необходимо совершить, чтобы сжать пружину на 0,2 м?

29. Человек тянет санки массой 10 кг по горизонтальной поверхности с постоянной скоростью, прикладывая силу в горизонтальном направлении. Коэффициент трения между санками и снегом равен 0,1. Скорость движения 10 м/c. Определить работу силы, прикладываемой человеком за 1 мин.

30. Тело массой m движется под действием силы при этом скорость тела . Определить мощность, развиваемую силой.