Тема 7. Расчётная задача (Механика)

7.01 Движение по вертикали

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела расчётная задача (механика)
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#73558

Ускорение свободного падения вблизи поверхности Луны равно       2
1,6 м/с.  Атмосфера у Луны отсутствует. Какую скорость приобретёт камень за 3 с падения из состояния покоя у поверхности Луны?

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Поскольку атмосфера отсутствует, то трением можно пренебречь. Значит, при движении из состояния покоя скорость можно будет найти по формуле v = gt  , где g  - ускорение свободного падения на Луне. Считаем:

v = 1,6⋅3= 4,8 м/с
Ответ: 4,8

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#71223

Ускорение свободного падения вблизи поверхности Меркурия равно       2
3,7 м∕с  . Атмосфера у планеты отсутствует. Какую скорость приобретёт камень за 2 с падения из состояния покоя у поверхности Меркурия? Ответ дайте в м/с

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Поскольку атмосфера отсутствует, то трением можно пренебречь. Значит, при движении из состояния покоя скорость можно будет найти по формуле v = gt  , где g  - ускорение свободного падения на Меркурии. Считаем:

v = 3,7⋅2= 7,4 м/с
Ответ: 7,4

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#71224

Ускорение свободного падения вблизи поверхности Луны равно       2
1,6 м∕с  . Атмосфера у Луны отсутствует. Какую скорость приобретёт камень за 3 с падения из состояния покоя у поверхности Луны?

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Поскольку атмосфера отсутствует, то трением можно пренебречь. Значит, при движении из состояния покоя скорость можно будет найти по формуле v = gt  , где g  - ускорение свободного падения на Луне. Считаем:

v = 1,6⋅3= 4,8 м/с
Ответ: 4,8

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#71221

Ускорение свободного падения вблизи поверхности Луны равно      2
1,6 м/с.  Атмосфера у Луны отсутствует. Какой путь по вертикали пройдёт камень за 4 с падения из состояния покоя у поверхности Луны? Ответ дайте в метрах

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Поскольку атмосфера отсутствует, то трением можно пренебречь. Значит, при движении из состояния покоя путь можно будет найти по формуле      2
h= gt-
    2  , где g  - ускорение свободного падения на Луне. Считаем:

         2
h = 1,6⋅4-= 12,8 м
      2
Ответ: 12,8

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#71222

Ускорение свободного падения вблизи поверхности Меркурия равно       2
3,7 м/с.  Атмосфера у планеты отсутствует. Какой путь по вертикали пройдёт камень за 2 с падения из состояния покоя у поверхности Меркурия? Ответ дайте в метрах

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Поскольку атмосфера отсутствует, то трением можно пренебречь. Значит, при движении из состояния покоя путь можно будет найти по формуле      2
h= gt-
    2  , где g  - ускорение свободного падения на Меркурии. Считаем:

        2
h= 3,7⋅2- = 7,4 м
      2
Ответ: 7,4

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#73628

Тело свободно падает с нулевой начальной скоростью. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Чему равен модуль скорости тела через 3 с от начала падения? Ответ дайте в м/с.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

За счет ускорения свободного падения скорость тела изменяется на 10 м/с, в данном случае тело набирает скорость за счет этого ускорения (тело падает и направление движения совпадает с направлением скорости). Получим, что скорость тела станет равна v = gt =10 ⋅3 = 30  м/с

Ответ: 30

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#73626

Тело свободно падает с нулевой начальной скоростью. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. На сколько увеличится модуль скорости тела за третью секунду падения? Ответ дайте в м/с.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Ускорение это величина, которая показывает изменение скорости в единицу времени. Третья секунда это время от 2 до 3 секунд, то есть это одна секунда. Одна секунда это и есть единица времени. Значит за третью секунду скорость изменится на величину ускорения свободного падения, т.е. на 10 м/с

Ответ: 10

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#76142

Время свободного падения камня из состояния покоя на поверхность Земли равно 2 с. Какую скорость имел камень в момент падения? Сопротивлением движению пренебречь.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Движении происходит вертикально вниз из состояния покоя, значит, уравнение скорости будет иметь вид:

v = gt

Тогда скорость через 4 секунды от начала падения будет равна:

v = 10⋅2= 20 м/с
Ответ: 20

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#73632

Тело свободно падает с нулевой начальной скоростью. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. На сколько увеличится скорость падения тела за пятую секунду от начала движения?

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Ускорение это величина, которая показывает изменение скорости в единицу времени. Третья секунда это время от 4 до 5 секунд, то есть это одна секунда. Одна секунда это и есть единица времени. Значит за третью секунду скорость изменится на величину ускорения свободного падения, т.е. на 10 м/с

Ответ: 10

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#73627

Тело брошено с поверхности Земли вертикально вверх со скоростью 25 м/с. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Определите, какова будет скорость тела через 1 с полёта. Ответ дайте в м/с

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

За каждую секунду скорость тела изменяется на 10 м/с, так как ускорение свободного падения равно 10 м/с2. Поскольку тело летит вверх, а ускорение направлено вниз, то скорость тела уменьшится на 10 и будет равна 15 м/с.

С другой стороны можем записать формулу ускорения:

−g = v−-v0
       t

Минус перед ускорением стоит так как оно направлено противоположно движению. Значит, скорость v  в момент времени     t  можно рассчитать по формуле v = v0− gt,  получим что она равна:

v = 25− 10⋅1= 15 м/с
Ответ: 15

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#73629

Время свободного падения камня из состояния покоя на поверхность Земли равно 4 с. Какую скорость имел камень в момент падения? Сопротивлением движению пренебречь. Ответ дайте в м/с.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Движении происходит вертикально вниз из состояния покоя, значит, уравнение скорости будет иметь вид:

v = gt

Тогда скорость через 4 секунды от начала падения будет равна:

v = 10⋅4= 40 м/с
Ответ: 40

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#73557

Ускорение свободного падения вблизи поверхности Меркурия равно       2
3,7 м/с.  Атмосфера у планеты отсутствует. Какую скорость приобретёт камень за 2 с падения из состояния покоя у поверхности Меркурия? Ответ дайте в м/с

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Поскольку атмосфера отсутствует, то трением можно пренебречь. Значит, при движении из состояния покоя скорость можно будет найти по формуле v = gt  , где g  - ускорение свободного падения на Меркурии. Считаем:

v = 3,7⋅2= 7,4 м/с
Ответ: 7,4

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#21148

Камень брошен вертикально вверх со скоростью 50 м/с. Через сколько секунд его скорость будет равна 30 м/с и направлена вертикально вниз?

Показать ответ и решение

PIC

Скорость тела по вертикали описывается уравнением:

v(t) = v0y − gt,

где t  – время полета, v0y  – проекция начальной скорости по вертикали.
В момент времени τ  v(τ ) = − 30  м/с, тогда

                         v(τ)-+-v0y   30-м/-с +-50-м/-с
− v(τ) = v0y − g τ ⇒ τ =     g     =             2     = 8 с
                                          10 м/ с
Ответ: 8

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#21149

С башни высотой 15 м вертикально вверх брошено тело со скоростью 10 м/с. Через сколько секунд оно упадет на землю?

Показать ответ и решение

PIC

Высота описывается уравнением

                     2
H (t) = H  + v0yt − gt-,
                    2

где H =  0  — начальная высота броска, t  – время полета, v0y  – проекция начальной скорости по вертикали.
Тогда:

                gτ2-                2          2
0 = H  + v0yτ −  2  ⇒  15 + 10t − 5t =  0 ⇒  − t + 2t + 3 = 0..

Найдем дискриминант:

D =  4 + 12 = 42.

      − 2 ± 4
t1,2 = -------  t1 = − 1 с  t2 = 3 с
        − 2
Ответ: 3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#21147

Шарик, брошенный вертикально вверх, возвратился в точку бросания через 2,4 с. На какую высоту (в см) поднялся шарик?

Показать ответ и решение

PIC

Высота описывается уравнением

                     2
H (t) = H  + v0yt − gt-,
                    2

где H =  0  — начальная высота броска, t  – время полета, v0y  – проекция начальной скорости по вертикали.
Скорость тела по вертикали описывается уравнением:

vy(t) = v0y − gt,

В точке максимального подъёма vy(t) = 0  , тогда время подъёма на максимальную высоту

    v0y
t =  g

Так как время подъёма тела равно времени падения, то полное время полёта тела:

         2v
τ = 2t = ---0y.
           g

Выразим начальную скорость:

      gτ-
v0y = 2

Тогда максимальная высота подъёма:

        gτ         g(τ∕2)2   g τ2   10 м/ с2 ⋅ 2,42 с2
H (t) = --(τ ∕2) − --------= ---- = ---------------- = 720 см
        2             2        8            8
Ответ: 720

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#21146

Тело бросают вертикально вверх со скоростью 40 м/с. Найдите время полного полёта тела (в с).

Показать ответ и решение

PIC

Высота описывается уравнением

                     2
H (t) = H  + v0yt − gt-,
                    2

где H =  0  — начальная высота броска, t  – время полета, v0y  – проекция начальной скорости по вертикали.
Скорость тела по вертикали описывается уравнением:

vy(t) = v0y − gt,

В точке максимального подъёма vy(t) = 0  , тогда время подъёма на максимальную высоту

    v0y
t =  g

Так как время подъёма тела равно времени падения, то полное время полёта тела:

         2v      2 ⋅ 40 м/ с
τ = 2t = --0y =  -------2--= 8 с
           g      10 м/с
Ответ: 8

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#21145

Тело бросают вертикально вверх со скоростью 40 м/с. Найдите высоту подъема тела (в м).

Показать ответ и решение

PIC

Высота описывается уравнением

                      2
H (t) = H0 + v0yt − gt-,
                     2

где H0 = 0  — начальная высота броска, t  – время полета, v0y  – проекция начальной скорости по вертикали.
Скорость тела по вертикали описывается уравнением:

vy(t) = v0y − gt,

В точке максимального подъёма vy(t) = 0  , тогда время подъёма на максимальную высоту

    v0y
t =  g

Тогда максимальная высота подъёма:

        v2    v2    v2     (40 м/с)2
H (t) =  -0y-−  -0y=  -0y = ----------2 = 80 м
        g     2g    2g    2 ⋅ 10 м/ с
Ответ: 80

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#21143

Мяч массой 100 г бросили вертикально вверх с поверхности земли с начальной скоростью 6 м/с. На какой высоте (в м) относительно земли мяч имел скорость 2 м/с? Сопротивлением воздуха пренебречь

Показать ответ и решение

PIC

Путь, пройденный телом за время t  описывается уравнением

                2
H (t) = v0yt − gt-,
               2

где t  – время полета, v0y  – проекция начальной скорости по вертикали.
Скорость тела по вертикали описывается уравнением:

vy(t) = v0y − gt,

где v0y  – начальная скорость по вертикали.
Тогда по условию: vy(t) = 2  м/с, v0y = 6  м/c, g = 10  м/с2.  Выразим t  из второго уравнения и подставим в первое:

t = v0y −-vy(t)
        g

        2v2  − 2v (t)v     v2 − 2v  v (t) + v (t)2    v2 − v2(t)
H (t) = --0y-----y----0y-−  -0y-----0y-y-------y----=  -0y----y---.
               2g                    2g                  2g

Подставим числа из условия:

        (6-м/с)2-−-(2-м/с)2-
H (t) =     2 ⋅ 10 м/ с2    = 1,6 м
Ответ: 1,6

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#21144

Тело свободно падает с высоты 20 м. Найдите время полёта тела (в с).

Показать ответ и решение

Движение тела по вертикали равноускоренное с ускорением g  направленным вниз.

PIC

Высота описывается уравнением

                      2
H (t) = H0 + v0yt − gt-,
                     2

где H0   — начальная высота броска, t  – время полета, v0y  – проекция начальной скорости по вертикали.
Так как падение свободное, то v0y = 0  . В момент падения на Землю высота H (t) = 0  и тогда высота полета:

        2
H0  = gt-
       2

Отсюда выразим t  :

    ∘ -----   ∘ --------
       2H0      2 ⋅ 20 м
t =    ----=    -------2 = 2 с
        g       10 м/ с
Ответ: 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#52742

На рисунке приведён график зависимости модуля скорости v  тела массой 100 г, совершающего на некоторой планете свободное падение с высоты H  , от времени t  .

PIC

Чему равна сила тяжести, действующая на тело вблизи поверхности этой планеты?

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

Скорость тела при свободном падении описывается формулой:

v =gt,

где g  – ускорение свободного падения.
Сила тяжести, действующая на тело равна:

F = mg,

где m  – масса тела.
Тогда ускорение свободного падения из графика:

g = v = 90 м/с-= 9 м/с2
   t    10 с

Тогда сила тяжести:

F = 0,1 кг⋅9 м/с2 = 0,9 Н
Ответ: 0,9
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!