Физика 7 класс Рабочая тетрадь Пурышева Важеевская

Н. с. Пурышева, Н. Е. Важеевская РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ Тестовые С Г *21 задания С I к учебнику Н. С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской ФИЗИКА j^Dpo0a ВЕРТИКАЛЬ Н. с. Пурышева, Н. Е. Важеевская РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ К учебнику Н. С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской i ФИЗИКА Учени...................класса, .школы. ВЕРТИКАЛЬ Москва ■р" орофа 2012 УДК 373.167.1: ББК 22.3я72 П88 53 Пурышева, Н. С. П88 Физика. 7 класс : рабочая тетрадь / Н. С. Пурышева, Н. Е. Важе-евская. —М.: Дрофа, 2012. — 174, [2] с. : ил. ISBN 978-5-358-11468-5 Предлагаемая рабочая тетрадь является составной частью учебно-методического комплекса, который переработан в соответствии с требованиями нового Федерального государственного образовательного стандарта. В комплекс входят учебник, электронное приложение к учебнику, методическое пособие, проверочные и контрольные работы. В тетрадь включены расчётные и графические задачи, экспериментальные задания, лабораторные работы по всему курсу физики 7 класса. Задания повышенной сложности отмечены звёздочкой. В конце каждой темы помещён «Тренировочный тест» для подготовки учащихся к сдаче ГИА и ЕГЭ. Пособие предназначено для организации самостоятельной работы учащихся при изучении нового материала, а также для закрепления и проверки полученных знаний по физике. УДК 373.167.1:53 ББК 22.3я72 ISBN 978-5-358-11468-5 ©ООО «Дрофа», 2012 Введение 1. Что и как изучают физика и астрономия Приведите примеры физических явлений: механических тепловых электрических световых звуковых 2. Приведите примеры физических свойств тел и веществ. 3. Какие из приведённых примеров являются примерами физических тел, а какие — веществ: стекло, стальная деталь, линейка, мяч, резина, серебро, стеклянная пластина, айсберг, ртуть, капля воды? Заполните таблицу 1, поместив в соответствующие колонки слова, обозначающие тела и вещества. Дополните таблицу своими примерами физических тел и веществ. Таблица 1 Физическое тело Вещество 4. Назовите известные вам планеты Солнечной системы. 5. Какие другие небесные тела вам известны? Назовите их. 6. Понаблюдайте за каким-либо физическим явлением, например, за движением автомобиля или автобуса, за колебаниями листьев деревьев на ветру, за поведением тени от дерева в течение дня, за высыханием луж после дождя или за любым другим. Опишите свои наблюдения. 7. Проведите физический эксперимент. Налейте в небольшую ёмкость воду (можно использовать специальную ёмкость для получения льда в холодильнике) и поставьте её в морозильную камеру. Выньте лёд, заверните его в салфетку и раздробите. Раздроблённый лёд переложите в стакан. Наблюдайте за тем, что происходит со льдом с течением времени. Результаты наблюдений запишите в тетрадь. Измеряйте температуру льда через равные промежутки времени (например, через каждые 5 мин). Результаты измерений запишите в таблицу 2. Таблица 2 Время Температура 5 мин 10 мин 15 мин 20 мин 25 мин Как изменялась температура льда с течением времени? Всегда ли наблюдалось изменение температуры? 8. Какую гипотезу или гипотезы можно выдвинуть при выполнении эксперимента в задании 7? Физические величины. Единицы физических величин 9. Приведите примеры известных вам физических величин. 10. Впишите в соответствующие графы таблицы 3 название, значение, числовое значение и единицу физической величины для следующих случаев: температура воздуха 25 °С; путь, пройденный пещеходом, 4000 м; время движения бегуна 15 с; масса груза 30 кг; скорость движения автомобиля 60 — . Таблица 3 м Название физической величины Значение физической величины Числовое значение физической величины Единица физической величины 1 2 3 4 5 11. Заполните таблицу 4. Таблица 4 Физическая величина Основная единица Кратные единицы Дольные единицы Путь Время Масса Площадь Объём Температура 12. Выразите значения физических величин в соответствующих единицах. 200 г =___кг; 3 кг =______мг; 40 мг =_____г; 50 кг =____г; 30 м= км; 45 км = ___м; 34 мм =____см; 160 дм =____м; с; 180 с =___ч; 150 с =_____мин; ____км; 45 км = 45 мин =_____с; 5 ч = _ 50 см2 =_ 140 мм^ = м2; 25 м2 =____ см2; 75 л = __мм2; 4QQ = м2; 48 м2 =______ м2; см*^. 13. Радиус Земли 6400 км. Выразите радиус Земли в метрах. 14. Высота вершины Монблан равна 4807 м. Выразите эту высоту в километрах. 15. Скоростной поезд проходит расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга за 4 ч 20 мин. Выразите это время в минутах; в секундах. 16. Плопдадь Великобритании 230 000 км^. Выразите эту площадь в квадратных метрах. 17. Объём капли воды равен 8 мм^. Выразите этот объём в кубических сантиметрах; в кубических метрах. Измерение физических величин 18. Запишите название прибора, с помощью которого измеряют приведённые ниже физические величины. Длина__________________ масса объём ___;время____ ; температура 19. Запишите названия измерительных приборов, которые имеются в вашем доме. 20. На рисунках 1—5 изображены физические приборы. Какую физическую величину измеряют каждым из них? Для каждого прибора определите единицу физической величины, предел измерения, цену деления, абсолютную погрешность измерения. Результаты запишите в таблицу 5. -Т—I 1 1 1—[—т 1 1—г—1 ГП г—г о 5 10 15 20 2& 30 33 40 4$ 50 55 60 65 ЗКсн Рис. 1 Рис. 2 Таблица 5 -1000 Н800 -МО —I ~400_ -200” -\ iiimiiiti Рис. 5 м Физиче- ский прибор Физиче- ская величина Единица Предел измерения Цена деления Абсолют- ная погрешность измерения 1 2 3 4 5 21. На рисунках 6 и 7 изображены мензурки. Какая из них позволяет измерить объём жидкости более точно? Запишите значение объёма жидкости, измеренного каждой мензуркой, с учётом погрешности измерения. Vi = ^2- СМ” he 2 ri-J Рис. 6 Г® 5 h4 f-2_- Рис. 7 22. На рисунке 8 изображены термометры. Запишите значения температуры, измеренной этими термометрами, с учётом погрешности измерения. ?■ - ^1 = ^2 ^ Рис. 8 10 23. Длину одного и того же стола измерили с помощью двух разных линеек (рис. 9). Какой результат точнее? а) ft 0^.' ^ 3_ 4 5^^ Рис. 9 Запишите результат измерения длины стола каждой линейкой с учётом погрешности измерения. ^1 = 24. Рассмотрите медицинский термометр. Определите следующие значения: предел измерения температуры___________________________ цену деления шкалы ______________________________ абсолютную погрешность измерения Лабораторная работа «Измерение длины, объёма и температуры тела» Цель работы: научиться пользоваться линейкой, измерительным цилиндром (мензуркой) и термометром; научиться записывать результат измерений с учётом погрешности. Приборы и материалы: деревянный брусок, линейка с миллиметровыми делениями, измерительный цилиндр (мензурка), термометр, стакан с водой. Порядок выполнения работы 1. Определите цену деления шкалы линейки. 2. Определите абсолютную погрешность измерения линейкой. 11 3. Измерьте длину (а), ширину (6) и высоту {h) деревянного бруска. Соблюдайте при этом правила пользования линейкой для измерения длины: совместите ноль шкалы линейки с левым концом бруска; при чтении показания линейки глаз располагайте напротив деления, с которым совпадает правый конец бруска. 4. Запишите значение цены деления, абсолютную погрешность и результаты измерений в таблицу 6. 5. Определите цену деления шкалы мензурки. 6. Определите абсолютную погрешность измерения мензуркой. 7. Налейте в мензурку немного воды из стакана и измерьте объём воды Fj. Соблюдайте правила пользования мензуркой: глаз располагайте на уровне воды в мензурке. 8. Налейте в мензурку ещё воды и измерьте её объём Fg. 9. Определите цену деления шкалы термометра. 10. Определите абсолютную погрешность измерения термометром. 11. Измерьте температуру t воды в мензурке. Соблюдайте правила пользования термометром: дождитесь момента, когда прекратится изменение температуры, показываемой термометром; измеряя температуру, не вынимайте термометр из воды; глаз располагайте на уровне жидкости в термометре. 12. Запишите результаты всех измерений в таблицу 6. Таблица 6 Физиче- ский прибор Цена деле- ния шкалы Абсолютная погрешность измерения Физическая величина Измерен- ное значение величины Резуль- тат измере- ния Линейка Длина (а) Ширина (6) Высота (Л) Мензурка Объём (Fj) Объём (Fg) Термо- метр Температура (^) 12 25. Измерьте размеры учебника физики с помощью линейки и запишите результат с учётом погрешности измерения. Вычислите объём учебника. Лабораторная работа «Измерение размеров малых тел» Цель работы: научиться измерять размеры малых тел. Приборы и материалы: линейка, 10—20 горошин. Порядок выполнения работы 1. Определите цену деления шкалы линейки и абсолютную погрешность измерения. 2. Расположите в ряд 10 горошин. Измерьте длину ряда. Запишите результат с учётом погрешности измерения в таблицу 7. 3. Определите диаметр горошины и абсолютную погрешность его измерения. 4. Запишите результат в таблицу 7. Повторите опыт, взяв большее число горошин. 5. Сделайте вывод о зависимости точности измерения от числа горошин. Таблица 7 м опыта Цена деления шкалы линейки Абсолютная погрешность измерения Число горошин Длина ряда 1, мм Диаметр горошины dy мм 1 2 13 Вывод: 26. Предложите способ измерения массы капли воды. Лабораторная работа «Измерение времени» Цель работы: научиться измерять время с помощью секундомера; научиться записывать результат измерений. Приборы и материалы: секундомер (или часы с секундной стрелкой), шарик, штатив с муфтой и кольцом, шарик на нити. Порядок выполнения работы 1. Определите цену деления шкалы секундомера или часов. Запишите значение цены деления и абсолютную погрешность измерения в таблицу 8. (Абсолютная погрешность измерения времени с помощью секундомера равна цене деления шкалы.) 2. Научитесь совмещать начало отсчёта времени с началом движения шарика. Для этого возьмите в одну руку секундомер, а другой рукой удерживайте шарик на столе. Считайте: ноль, ноль, один. На счёт «один» одновременно включите секундомер и толкните шарик. Проделайте упражнение 3 раза. 3. Измерьте время движения шарика по столу Рис. 10 14 4. Результат с учётом погрешности измерения запишите в таблицу 8. 5. Подвесьте шарик на нити к штативу (рис. 10). Отведите его в сторону и отпустите. Шарик будет колебаться. 6. Измерьте время пяти колебаний шарика ^2* Запишите результат в таблицу 8, учитывая погрешность измерений. Таблица 8 Физиче- ский прибор Цена деления шкалы Абсолютная погрешность измерения Физическая величина Измеренное значение величины Результат измерения ^1 ^2 27. Измерьте время, за которое вода в чайнике нагреется до кипения. 28. Предложите способ измерения толгцины листа бумаги в вашей тетради. Выполните измерение. 29. Возьмите винт и измерьте шаг винта. Шаг винта — это расстояние между двумя витками его резьбы. 30. Чему примерно равна высота дома, в котором вы живёте? Ответ на этот вопрос требует использования метода оценки. Он заключается в том, что значение искомой величины вы определяете 15 приблизительно, сравнивая его с каким-либо известным значением этой величины. Подумайте, с каким значением высоты можно сравнить высоту дома в данном случае. 31. Определите, используя метод оценки, чему равно расстояние от вашего дома до школы, или до ближайшей станции метро, или до магазина. Механические явления Механическое движение и его виды. Относительность механического движения 32. Приведите примеры: поступательного движения______________ вращательного движения колебательного движения 33. Какое тело на рисунке 11 можно принять за тело отсчёта: ель, километровый столб, знак поворота, автомобиль, мотоцикл, бегун, водитель автомобиля, мотоциклист? Рис. 11 Ъ — продолжение задания см. на следующей странице. 2 - 6026 1 7 Подчеркните выбранный вами вариант и объясните его. 34. Считая, что мотоцикл и автомобиль движутся одинаково быстро (см. рис. 11), заполните словами «движется», «покоится» пропуски в следующих утверждениях: а) автомобиль_______________относительно знака поворота; б) пассажир в) бегун __ относительно автомобиля; г) автомобиль д) автомобиль относительно мотоциклиста; __ относительно мотоцикла; ______ относительно бегуна; е) мотоциклист относительно автомобилиста. 35. Если вы поднимаетесь на эскалаторе метрополитена, то относительно каких тел вы находитесь в покое, а относительно каких — в движении? Отвечая на вопрос, заполните таблицу 9. Таблица 9 В движении относительно В покое относительно 36. В течение часа каждый из вас пролетает в пространстве вместе с Землёй 80 000 км (такое расстояние будет пройдено при двух кругосветных путешествиях). Заметили ли вы это путешествие? Почему? 18 Траектория. Путь. Равномерное движение 37. Лётчик выполняет фигуру высшего пилотажа — петлю Нестерова («мёртвая петля»). Нарисуйте его траекторию относительно: а) наблюдателя на земле; б) самолёта, а) б) Сравните траектории и сделайте вывод. 38. Заполните таблицу 10. Таблица 10 Физическая величина ПРОЙДЕННЫЙ ПУТЬ Условное обозначение Единицы: основная другие Способ измерения 39. Раньше на Руси использовали такие единицы длины, как косая сажень, локоть (рис. 12). Оцените, чему они примерно равны. 1 косая сажень =______________________ 1 локоть « ____________ Оцените, чему равна длина пути, пройденного вами от дома (или остановки транспорта) до школы, в косых саженях. Чему примерно равна длина классной комнаты в локтях? 2* 19 40. Одинаковые ли пути проходят первый и последний вагоны электрички при движении от одной станции до другой? При ответе сделайте поясняющий рисунок, на котором укажите путь, пройденный первым и последним вагоном. Морозки Лужки 41. Из приведённых ниже примеров различных движений пометьте галочкой те, которые можно считать равномерными. П Движение эскалатора метро; П движение лифта; П движение ленты транспортёра; П движение опускающегося на землю парашютиста с раскрытым парашютом; П падение яблока с дерева; D падение капель дождя; П движение автобуса, трогающегося от остановки. 42. На рисунке 13 отмечены следы от капель, падающих из капельниц, находящихся на движущихся тележках. Можно ли судить о характере движения каждой из тележек (равномерное оно или нет) по этому рисунку? Если не хватает какой-либо информации, то какой? а) б) в) г) о о о о о о о, о о Q о о 3 3 о ■ о ООО 3 Рис. 13 20 43. Понаблюдайте за движением металлического шарика в длинном наклонном сосуде, заполненном водой (рис. 14). Чтобы наблюдение было осмысленным, надо сначала определить, зачем (с какой целью) вы будете проводить наблюдение, за поведением какого тела {объекта) вы будете наблюдать, какими средствами наблюдения будете пользоваться, а потом уже приступать к наблюдению. Определите характер движения шарика (будет оно равномерным или неравномерным). Цель: определение характера движения шарика. Объект: металлический шарик. Средства: часы, измерительная лента (сантиметр). Для определения характера движения шарика вам придётся выполнить измерения. Результаты измерений запишите в таблицу 11. Таблица 11 Время, с Пройденный путь, м Завершив наблюдение и измерения, сделайте и запишите вывод. Вывод:_________________________________________________ 21 Скорость равномерного движения 44. Запишите формулу для вычисления скорости равномерного движения и укажите, какие величины обозначены использованными вами буквами. ____________________, где 45. Заполните таблицу 12. Таблица 12 Физическая величина СКОРОСТЬ Условное обозначение Единицы: основная другие Способ измерения 46. Используя формулу скорости равномерного движения, запишите формулы для вычисления пройденного при этом движении пути и времени движения. S = t = 47. Выразите значения скорости в других единицах. м ^ _______ с ’ км _______V’ (Г л КМ 5,4 — = ч 45 м мин 18 — = ч 10 - = с _ см с км ч 22 48. Первая птица пролетает 60 м за 1 мин, а вторая — 30 км за 1 ч. Скорость какой птицы больше? 49. В каком направлении и с какой скоростью разбегаются зайцы относительно пенька (рис. 15)? Масштаб, использованный для изображения скорости, показан на рисунке. Масштаб: 1 см = 15 ^ i'! Рис. 15 >! жЩж- Серый заяц Белый заяц 50. На сколько километров легковой автомобиль обгонит велосипедиста за 1 ч (рис. 16)? Масштаб: 1 см = 30 ^ 23 51. При решении любой задачи по физике придерживайтесь следую-ш;ей последовательности действий. 1. Прослушав или прочитав условие задачи, проанализируйте его. 2. Кратко запишите условие. 3. Если нужно, переведите единицы физических величин в основные. 4. Запишите решение задачи в общем виде (в виде формул). 5. Выполните вычисления. Решённая задача должна быть оформлена следующим образом. Дано: Решение: Ответ: Решите задачу, придерживаясь перечисленных правил. Заполните пропуски в предложенном выше образце. «Автомобиль движется равномерно по прямолинейному участку пути и проходит за 30 мин расстояние 36 км. Определите скорость движения автомобиля». 52. Мальчик прошёл путь АВ от своего дома до школы (рис. 17). Определите скорость его движения по данным, указанным на рисунке. Ответ: 24 53. В течение 10 с муха летела равномерно. Какой путь она за это время преодолела? (Скорость мухи найдите в таблице 5 учебника.) Дано: Решение: Ответ: 54. За какое время плывуш;ий по течению реки плот пройдёт 15 км, м, если скорость течения 0,5 -? Дано: Решение: Ответ: 55. Проделайте в домашних условиях физический опыт. Для этого возьмите любую имеюш;уюся у вас дома механическую игрушку и приведите её в движение. Определите скорость движения игрушки. Предварительно продумайте, как вы будете проводить опыт. Цель:___________________________________________________ Объект: Средства: Запишите данные, полученные из проведённого опыта, и решите задачу. Дано: Решение: Ответ: 25 56. Два тела выходят одновременно из одной точки и движутся равномерно в одном направлении. Скорость первого тела 2 второго — 4 ^. Вычислите устно пройденный телами путь и заполните таблицу 13. Таблица 13 Время движения, с 1 2 3 4 5 6 Путь, пройденный первым телом, м Путь, пройденный вторым телом, м По данным таблицы 13 постройте в одной системе координат (s, О графики зависимости пройденного пути от времени движения для каждого тела. Для этого на координатной плоскости постройте шесть точек и соедините их линией. S, м 24h 20 16 12 8 4 ...-j— i i jL_L_L 0 6 t,c 57. Пользуясь графиком зависимости пути от времени (рис. 18), определите скорость движения тела. Напишите, как вы будете это делать. 1. 2. 3. 26 58. На рисунке 19 представлен график зависимости скорости равномерного движения тела от времени. Определите путь, пройденный телом за 4 ч. 100 80 60 у г 40 20 ■ —! 12 3 Рис. 19 4 t,4 Лабораторная работа «Изучение равномерного движения» Цель работы: научиться измерять скорость тела при равномерном движении. Приборы и материалы: металлический шарик, жёлоб, секундомер (или метроном), линейка, флажки-индикаторы^. Порядок выполнения работы 1. Установите жёлоб горизонтально. Учитывая, что движение шарика по жёлобу в этом случае не будет равномерным из-за трения между шариком и поверхностью жёлоба, подложите под один его конец какой-либо предмет высотой 1—2 см. 2. С небольшим усилием толкните металлический шарик с более высокого конца жёлоба. Если шарик движется неравномерно, повторите опыт несколько раз и добейтесь его равномерного движения. Для этой цели слегка приподнимайте или опускайте более высокий конец жёлоба. 3. Убедитесь в том, что движение шарика равномерное, воспользовавшись флажками-индикаторами. С их помош;ью отметьте пути, пройденные шариком за каждую секунду. (Время отсчитывает секундомер или метроном на столе учителя.) Измерьте с помощью линейки расстояния между флажками. Если они одинаковы, то движение шарика можно считать равномерным. ^ Флажки-индикаторы изготовьте дома самостоятельно до выполнения лабораторной работы. 27 4. Определите скорость равномерного движения шарика. Для этого измерьте любой участок пути, пройденный шариком за 1 с, 2 с или 3 с. Рассчитайте скорость равномерного движения шари- ка по формуле ^ • V = 5. Полученный результат запишите, пользуясь основной единицей скорости. V = Неравномерное движение. Средняя скорость 59. Приведите примеры неравномерного движения. 60. Является ли средняя скорость физической величиной? Почему? 61. Футболист высокого класса пробегает за матч около 20 км. Какова его средняя скорость? Дано: Решение: Ответ: 28 62. Определите среднюю скорость движения лыжника, который сначала поднимается в гору, а потом спускается. При подъёме он КМ проходит путь, равный 6 км, со скоростью 5,4 При спуске скорость лыжника равна 10 а пройденный им путь — 2 км. Решение: 63. Пользуясь таблицей 14, рассчитайте среднюю скорость спортсменов на разных дистанциях. Таблица 14 Дистанция Время, показанное на дистанциях Мужчины Женщины 100 м 9,9 с 10,3 с 1000 м 1 мин 43,5 с 1 мин 54,9 с 2000 м 4 мин 51,4 с 5 мин 43,9 с 10 000 м 21 мин 30,5 с 33 мин 15,1 с 42 195 м (марафонский бег) 2 ч 02 мин 24 с 2 ч 20 мин 55 с а) На дистанции 100 м. Дано: Решение: Ответ: 29 б) На дистанции 2000 м. Дано: Решение: Ответ: в) На марафонской дистанции. Дано: Решение: Ответ: Проследите, как меняется средняя скорость спортсменов при увеличении дистанции. Объясните полученный результат. .Проделайте опыт. Определите среднюю скорость подъёма лифта в вашем доме. Учтите, что расстояние между этажами (или высота потолков) в каждом доме своё. Измерять высоту потолка не нужно, достаточно определить её примерное значение, используя метод оценки. ^ Звёздочкой отмечены задания повышенной сложности. 30 Предварительно продумайте, как будете проводить опыт. Цель:_____________________________________________ Объект: Средства: Запишите полученные из проведённого опыта данные и решите задачу. Дано: Решение: Ответ: Как вы думаете, что можно сделать, чтобы быть более уверенным в правильности полученного вами ответа? 65. Автомобиль движется на первой передаче, и спустя 20 с водитель включает вторую передачу. Определите по графику зависимости пути, пройденного автомобилем, от времени (рис. 20) ско- Рис. 20 31 рость его движения на первой и на второй передачах, а также среднюю скорость движения автомобиля на участке пути, равном 720 м. Ут = Vo = ^ср Равноускоренное движение. Ускорение 66. Приведите примеры движений, которые можно считать равноускоренными. 67. Заполните таблицу 15. Таблица 15 Физическая величина УСКОРЕНИЕ Условное обозначение Единицы: основная другие Способ измерения 32 68. Запишите формулу для вычисления ускорения и укажите, какие величины обозначены использованными вами буквами. , где 69. Объясните, почему ускорение является векторной величиной. 70. Что означает утверждение: «Ускорение самолёта при взлёте равно 100 ^ »? 71. Выразите значения ускорения в основных единицах. м 981 = 180 = 53^^ = м л2 6,3-102 = г>2 м 72. С каким ускорением движется автомобиль, если за 20 с он увели- м м чивает свою скорость с 12 — до 20 -? Решение: 3 - 6026 33 73. Придумайте задачу по приведённым ниже данным и решите её. Решение: 74. Вагон движется равноускоренно с ускорением -0,5 -5. Начальная 0,^ км скорость вагона была равна 54 —. Через какое время вагон остановится? Дано: Решение: Ответ: 75. Два тела движутся из состояния покоя в одном направлении. Ускорение первого тела 0,2 второго — 0,1 Вычислите устно скорость движения тел и заполните таблицу 16. Таблица 16 Время движения, с 1 2 3 4 5 6 Скорость первого тела, ^ Скорость второго тела, ^ 34 По данным таблицы 16 постройте графики зависимости скорости равноускоренного движения этих тел от времени движения. Как зависит угол наклона построенных вами графиков от ускорения движения тел? Постройте графики зависимости ускорения этих тел от времени их движения. ICM 76. Скорость поезда за 20 с уменьшилась с 72 — до 54 — . Напишите формулу зависимости скорости тела от времени его движения. Постройте график этой зависимости, предварительно заполнив таблицу 17. 35 Таблица 17 Время движения, с 5 10 15 20 Скорость тела, ^ 77. Пользуясь графиком зависимости скорости жирафа, убегающего от хищника, от времени (рис. 21), найдите: начальную скорость жирафа (uq), его скорость через 4 с (о^) и через 6 с движения (og)- Вычислите развиваемое им ускорение. 1^0 = ^1 = ^2 = а = 78. На рисунке 22 приведены графики зависимости скорости движения двух тел от времени. Пользуясь графиками, а) опишите характер движения каждого тела: 36 б) определите модули начальных скоростей тел и их направления: в) найдите модули и направления ускорений этих тел: г) Какой физический смысл имеет точка пересечения графиков? д) Какой физический смысл имеет точка пересечения графика II с осью времени tl Изобразите на рисунке рассматриваемую вами ситуацию. Укажите направления скоростей и ускорений движущихся тел. 79*. Тело, двигаясь без начальной скорости, прошло за первую секунду 1м, за вторую — 2 м, за третью — 3 м, за четвёртую — 4 м и т. д. Является ли такое движение равноускоренным? Почему? 37 80. Прочитайте текст и выполните задания к нему. Вычисление пути по графику зависимости скорости движения от времени Используя график зависимости скорости равномерного движения от времени (рис. 23, а), можно рассчитать путь, пройденный телом за любой промежуток времени. Для примера вычислим путь, пройденный телом за 5 с. Для этого скорость тела v умножим на время t\ S = vt. Из графика определяем, что ско- рость тела равна 20 — , следовательно. м м 30 |—т-1-т г 20 10 —I—4- -f J___(__L о 1 t, с s = 20 — • 5 с = 100 м. с Из рисунка 23, б видно, что произведение скорости и времени численно равно площади прямоугольника, ограниченного графиком зависимости скорости от времени, координатными осями и перпендикуляром, проведённым к графику в точке t = Ь с. Площадь прямоугольника равна произведению его длины и ширины. Теперь построим график зависимости скорости равноускоренного движения от времени, считая, что ускорение движе- о ^ ния равно 2 “5 и тело начинает движе- ние из состояния покоя, т. е. его начальная скорость равна нулю. Графиком зависимости скорости от времени в данном случае (v = 2t) является прямая, проходящая через начало координат под некоторым углом к оси времени (рис. 24, а). а) м V,- I с 30 20 10 i-4-—1—i— 1 Г i —i— i 1 i 1 1 [„ j ■i 1 1 ] Г 1 ■“i—|‘“i ' i ' ! 1 1 1 1 i 1 i - Рис. 24 38 По графику скорости можно найти путь, пройденный телом за любой промежуток времени, аналогично тому, как это было сделано для равномерного движения. Путь будет численно равен площади треугольника (рис. 24, б), ограниченного графиком зависимости скорости от времени, координатными осями и перпендикуляром, проведённым к графику в точке, соответствующей некоторому моменту времени. Площадь треугольника равна половине площади прямоугольника. Найдём путь s, пройденный телом за ^ = 5 с. Для этого по графику определим значение скорости в момент времени ^ = 5 с, умножим его на время и разделим на 2, получим 10 — • 5 с S =---^--- = 25 м. а) Вычислите по графику, приведённому на рисунке 23, а, путь, пройденный телом за 7 с.______________________________ б) Вычислите по графику, приведённому на рисунке 24, а, путь, пройденный телом за 8 с. _____________________________ в) * Получите формулу для вычисления пути при равноускорен- ном движении с начальной скоростью, равной нулю. Воспользуйтесь для этого графиком скорости и формулой, связывающей скорость, ускорение и время движения.____________________ г)* Постройте в одной системе координат ^ м графики зависимости скорости движе- ^ ния от времени для трех тел, если м и, 01 — 5 ^ , aj — 0; '02 '03 _ м - м — 5 , Ло — 1 ~9 » = о, Оз = 1 ^ . ! I I ------}— J—L -4-4- 0 12345678 с 39 Определите путь, пройденный каждым телом за 4 с. «1=____________________________________________________ «2=____________________________________________________ «3=____________________________________________________ Инерция. Масса 81. Представьте себе, что вы находитесь в купе равномерно движущегося поезда и наблюдаете за мячиком, лежащим на поверхности стола. Что будет происходить, если поезд: а) будет увеличивать скорость движения; б) будет уменьшать скорость движения; в) повернёт в правую сторону; г) повернёт в левую сторону; д) резко остановится? Свои ответы поясните. а)_____________________________________________________ б) в). г) д). 82. Проделайте опыт. Поставьте на край стола 10—12 шашек в виде вертикального столбика. Быстрым ударом линейки выбейте нижнюю шашку. Что при этом произойдёт? Оформите результаты своего опыта. 40 Цель:____ Объект:__ Средства: Вывод:___ 83. Куда упадёт груз, сбрасываемый с летящего самолёта (рис. 25)? Отметьте точку падения груза на рисунке и поясните свой ответ. 77777777777777777777777777Z Рис. 25 84. При нажатии на тормозную педаль автомобиля сразу же загорается стоп-сигнал. Как вы думаете, почему такое условие является обязательным при конструировании любого автомобиля? 85. Допишите фразы, используя слова «инерция» и «инертность». __________________________________ — это физическое явление; — это свойство физического объекта. 86. Вставьте пропущенное слово. Чем более инертно тело, тем 41 его масса. 87. Заполните таблицу 18. Таблица 18 Физическая величина МАССА Условное обозначение Единицы: основная другие Способ измерения 88. Выразите значения массы в других единицах. 750 г = кг; 38 т = кг; 15 мг = г; 530 мг = кг; 2850 кг = т; 0,8 т = г. 89. Определите массу груза, находящегося на тележке № 2, используя данные, приведённые на рисунке 26. Массой тележек можно пренебречь. 42 90. Определите скорости тележек с магнитами, движущихся навстречу друг другу из состояния покоя (рис. 27). Какова масса тележки № 2, если масса тележки № 1 равна 300 г? Масштаб: о ^ ^ с № 1 №2 T777777777V7rrU~7T77777p'W7777W7777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777, Рис. 27 Лабораторная работа «Измерение массы тела на рычажных весах» Цель работы: научиться пользоваться рычажными весами и измерять с их помощью массу тел. Приборы и материалы: весы, разновес, взвешиваемые тела разной массы. Порядок выполнения работы 1. Изучите правила взвешивания на рычажных весах: а) перед взвешиванием необходимо уравновесить весы; б) взвешиваемое тело кладут на левую чашку весов, а гири — на правую (для левшей наоборот); в) взвешиваемое тело и гири кладут на чашку осторожно, чтобы не испортить весы; г) жидкие, сыпучие, горячие тела необходимо ставить на чашки весов так, чтобы при этом их не испачкать; д) масса взвешиваемых тел не должна превышать максимальную массу, на которую рассчитаны весы; е) мелкие гири нужно брать пинцетом, крупные — бумажкой, чтобы не изменить их массу; 43 ж) уравновешивать взвешиваемое тело начинают гирями большей массы, затем более мелкими, иначе может не хватить мелких гирь. 2. Измерьте массу нескольких твёрдых тел. 3. Определите абсолютную погрешность измерения весами. 4. Запишите результаты измерений в таблицу 19, учитывая погрешность измерений. Таблица 19 м опыта Взвешиваемое тело Измеренное значение массы тела, г Абсолютная погрешность измерений весами, г Результат измерений, г 1 2 3 5*. Дополнительное задание. Придумайте и составьте план опыта по взвешиванию жидкости. Измерьте массу жидкости и запишите результат измерений. 91. Экспериментальное задание. Измерьте массу одной капли воды, используя пузырёк с водой, пипетку, весы, разновес, сосуд. 1. Измерьте массу пустого сосуда — 44 2. С помощью пипетки накапайте 50 капель воды в пустой сосуд и взвесьте его. Так вы найдёте массу сосуда и воды — + в- 3. Определите массу 50 капель воды: = 4. Вычислите массу 1 капли воды: . 5. Повторите опыт, налив в пустой сосуд 100 капель воды. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу 20. Таблица 20 JV? опыта ^с, г /Пв, Г 1 2 Вывод: Как поступить, чтобы измерить массу капли воды точнее? Экспериментально проверьте высказанную вами гипотезу о точности измерения массы капли воды. Результаты запишите. 45 Плотность вещества 92. Заполните таблицу 21. Таблица 21 Физическая величина ПЛОТНОСТЬ Условное обозначение Единицы: основная другие Способ измерения 93. Плотность вещества может быть вычислена по формуле: _____________________, где КГ 94. Плотность мрамора равна 2700 —^. Что означает это число? 95. Пользуясь таблицами плотностей различных веществ, заполните все клеточки «двенадцатиэтажной башни» (в каждую клеточку записывайте лишь одну букву). 46 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 1. Вещество, которого особенно много в полярных областях КГ Земли. Плотность 900 —^ . кг 2. Продукт питания, получаемый от пчёл. Плотность 1400 —^ . М‘ 3. Металл, широко применяемый в быту и технике. Плот- ность 8900 ^ . 4. Металл, которым часто покрывают железные предметы кг для предохранения их от ржавления. Плотность 7100 —3 . М‘ кг 5. Металл, применяемый для пайки. Плотность 7300 —3 М‘ 6. Строительный материеил. Плотность 2200 кг м 3 • 7. Металл, важнейший для промышленности. Плотность 7800 . 47 8 и 9. Металлы, из сплава которых изготовлены эталоны мет- КГ ра и килограмма. Плотность одного из них 22 400 ^ , друго-го — 21 500 Ц. 10. Драгоценный металл, который применяют в фотографии. _ wr' Плотность 10 500 м 3 • 11. Металл, широко используемый в авиации. Плотность 2700 Ц . КГ 12. Газ, необходимый для дыхания. Плотность 1,43 м 3 • 96. На рисунке 28 изображены два тела, уравновешенные на весах. Плотность вещества какого тела больше? 97. Наименьшую плотность вода имеет при 4 °С. Как изменятся масса, объём и плотность воды при охлаждении её от 4 до 0 °С? Масса воды___________________________________________ Объём воды___________________________________________ Плотность воды_______________________________________ 98. Какова плотность подсолнечного масла, если 1 л его имеет массу 0,92 кг? Дано: Решение: Ответ: 48 99. Определите плотность картофеля, если известно, что картофелина объёмом 50 см^ имеет массу 59 г. Дано: Решение: Ответ: 100*.Фигурка собачки отлита из смеси меди и олова. Какова средняя 1 2 плотность смеси, если в ней ^ меди (по объёму) и ^ олова? Дано: Решение: Ответ: 101. Запишите формулу, по которой можно определить массу тела, если известны его объём и плотность вепдества, из которого оно сделано. 102. Пользуясь таблицей плотностей, определите массу: а) оловянного бруска объёмом 15 см^ б) гранитной глыбы объёмом 2 м^ в) парафиновой свечи объёмом 8 см^ 4 - 6026 49 г) фрагмента бетонной стены объёмом 20 м^ д) дубовой балки объёмом 0,8 м^ 103. Определите массу стальной гирьки, погружённой в мензурку с водой (рис. 29). (Плотность стали найдите в таблице 7 учебника.) Дано: Решение: Ответ: 104. Оцените примерно объём и массу воздуха, проходящего через ваши лёгкие за 1 мин. Считайте, что за один вдох в лёгкие попадает 40 см^ воздуха. Для решения задачи вам не хватает ещё одного данного. Какого? Задачу решите и оформите дома. Решение: 50 105. Проделайте в домашних условиях эксперимент по измерению плотности сахара. Возьмите для этого пачку сахара массой 0,5 кг или 1 кг и, измерив её объём, определите плотность сахара. Заполните таблицу 22. Таблица 22 Размеры пачки Масса пачки, кг Плот- ность г сахара, —5 Длина, м Ширина, м Высота, м Объём, Плотность сахара можно измерить, используя один кусочек сахара. Как это сделать, если вы знаете массу только целой пачки сахара? Составьте и запишите план такой работы. В классе сравните полученные значения плотности сахара и объясните, почему у вас получились разные числа. 106. Определите массу воздуха в классной комнате. Дано: Решение: ^возд Ответ: т возд 4* 51 107. Придумайте задачу на определение плотности мороженого. Запишите условие и решите её. (Линейкой пользоваться не обязательно, достаточно воспользоваться методом оценки.) Решение: Лабораторная работа «Измерение плотности вещества твёрдого тела» Цель работы: научиться измерять плотность вегцества с помош;ью весов и измерительного цилиндра (мензурки). Приборы и материалы: весы, разновес, измерительный цилиндр (мензурка), твёрдое тело на нити. Порядок выполнения работы 1. Измерьте массу тела с помощью весов. 2. Измерьте объём тела. Для этого: а) налейте в мензурку воду и измерьте её объём (И^); б) опустите тело в воду, удерживая его за нить, и снова измерьте объём жидкости (Hg); в) вычислите объём тела: И= Fg - Fj. 3. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу 23. 52 Таблица 23 Масса тела т, г Объём, см^ Плот- ность вещества твёрдого тела г р> о Название вещества Объём воды Fj Объём воды с телом V2 Объём тела V 4. Определите плотность данного твёрдого тела, используя фор-т мулу: р = у . 5. По таблице плотностей твёрдых веществ определите название вещества, из которого изготовлено тело. Сила. Измерение силы 108. Заполните таблицу 24. Таблица 24 Физическая величина СИЛА Условное обозначение Единицы: основная другие Способ измерения 53 109. Сила может быть вычислена по формуле: , где 110. Выразите значения силы в других единицах. 50 000 Н =__________кН; 6 385 000 Н = 28,7 кН =____________Н; 530 Н =______ МН; кН. 111. Заполните пропуски в тексте, используя слова, приведённые в скобках. Чтобы изменить скорость тел разной массы на одно и то же значение за одинаковый промежуток времени, требуются ___________(разные, одинаковые) силы: на тело большей массы должна действовать сила ___________________(боль- шая, меньшая, такая же) по сравнению с силой, действующей на тело меньшей массы. 112. Прочитайте текст и подчеркните необходимые по смыслу слова, приведённые в скобках. Чтобы за одинаковый промежуток времени изменить скорость тел равной массы на разные значения, требуются (разные, одинаковые) силы: для изменения скорости тела на большее значение должна подействовать сила (меньшая, большая, такая же) по сравнению с силой, необходимой для изменения скорости тела на меньшее значение. 113. Экспериментальное задание. Научиться графически изображать различные по модулю и направлению силы, используя динамометр, линейку, карандаш. 1. Подействуйте рукой на пружину динамометра: а) силой jPi = 1 Н, направленной горизонтально слева направо; б) силой F2 = 2Н, направленной горизонтально справа налево; 54 в) силой 2^3 = 3 Н, направленной вертикально сверху вниз; г) силой 2^4 = 2 Н, направленной вертикально снизу вверх. 2. Изобразите эти силы графически в масштабе: 1 см = 1 Н. Например, для задания 1а) графическое изображение силы будет таким: а)^ б) в) г) 3. Выберите правильный ответ и впишите его на место пропуска. Сила 2^2 силы Fi отличается____________________________ Сила 2^2 от силы отличается Сила 2^1 от силы F^ отличается Ответы для выбора: направлением и модулем; направлением; модулем. 114. Правильно ли проградуирован динамометр, изображённый на рисунке 30? Ответ поясните. Чему равна цена деления шкалы этого динамометра? Какое максимальное значение силы можно измерить этим прибором? у///////, . Й . 0- Чему равна абсолютная погрешность измерения? 300 г Рис. 30 55 Сложение сил 115. Чему равна равнодействующая трёх сил, приложенных к телу в точке А (рис. 31)? F = зн А 2Н 4Н Рис. 31 116. На рисунке 32 изображены демонстрационные динамометры. Какими должны быть их показания? а)_______________________________ б) Нарисуйте на динамометрах стрелки, соответствующие их показаниям. 117. На тело одновременно действуют две силы Fj и F2, модули которых соответственно равны 4 Н и 6 Н. Сила направлена вправо, а сила F2 — влево. а) Выберите масштаб и изобразите действующие на тело силы. б) Чему равна равнодействующая этих сил? В каком направлении из состояния покоя будет перемещаться тело? в) Можно ли считать движение тела равномерным? Почему? 56 118*. Экспериментальное задание. Установите правило сложения сил, действующих вдоль одной прямой, используя два динамометра, штатив с муфтой и лапкой, стальной брусок. Первая часть 1. Подвесьте на двух динамометрах стальной брусок, как показано на рисунке 33. 2. Прочитайте показания динамометров (Fj и F2) и занесите их в таблицу 25. Таблица 25 м опыта Сила F^, Н Сила F2, Н Равнодействующая сила F, Н 1 2 3 3. Теперь замените две силы, удерживающие брусок от падения, одной силой. Подумайте, как это сделать. 4. Запишите числовое значение равнодействующей двух сил, которые удерживают брусок, в таблицу 25. 5. Повторите опыт 2 раза, переставляя один из динамометров выше или ниже так, чтобы его показание заметно изменилось. Определите равнодействующую двух сил в каждом случае и запишите результаты измерений в таблицу 25. 6. Сравните значения сил и i^2 ^ равнодействующей F и запишите вывод. Равнодействующая двух сил, направленных вдоль одной прямой в одну сторону. 57 равна и направлена Вторая часть 1. Подвесьте стальной брусок так, чтобы два динамометра растягивали его в противоположные стороны (рис. 34). 2. Проведите три опыта в том же порядке, как это было в первой части задания (пункты 3—5) и сделайте записи. Результаты запишите в таблицу 26. 3. Сравните значения сил и с их равнодействующей F и запишите вывод. Равнодействующая двух сил, направленных вдоль одной прямой в противоположные стороны, равна и направлена _ Рис. 34 Таблица 26 № опыта Сила Fi, Н Сила ^2» Н Равнодействующая сила F, Н 1 2 3 58 Сила упругости 119. Запишите формулу закона Гука. , где 120. От чего зависит жёсткость пружины? Что она характеризует? 121. Жёсткость автомобильного троса равна 200 000 — . Что означает О ^ ЭТО число/ 122. Какова жёсткость пружины динамометра, если под действием силы ЮН пружина удлинилась на 4 см? На сколько удлинится эта пружина под действием силы 15 Н? Решение: 59 123. Какую деформацию называют упругой? Приведите примеры. 124. Почему шкала динамометра равномерна? Сила тяжести 125. Как доказать, что сила тяжести прямо пропорциональна массе тела? 126. Каков физический смысл величины g? Как называют эту физическую величину? 127. От чего зависит значение ускорения свободного падения? 60 128. Запишите формулу для расчёта силы тяжести. ___________________где 129. Заполните таблицу 27. Таблица 27 Материальный объект Масса, т Сила тяжести, Г^яж Человек 80 кг Слон 4,5 т Колибри 1,7г Голубой кит 150 т 130. С какой силой Земля действует на 1 л воды? 131. Представьте себе, что вы переселились на Марс. Что из перечисленного ниже у вас изменится, а что останется неизменным? Поставьте знаки «-!-» или « —». П Масса П Рост D Плотность П Сила тяжести D Сила упругости мышц D Скорость мышления D Скорость ходьбы 61 132. Как будет изменяться сила тяжести при удалении от Земли? Можно ли на основании вашего утверждения сделать вывод о том, что сила тяжести рано или поздно исчезнет совсем? 133. Какая сила тяжести действует на свинцовый брусок длиной 20 см, шириной 4 см и высотой 2 см? (Плотность свинца найдите в таблице 7 учебника.) СИ Решение: 134. Одинаковая ли сила тяжести действует на шары, изготовленные из одного и того же веицества (рис. 35)? Ответ обоснуйте. "ТТТТ^ТТТТТТ^ТТТТТТТТТТТТТТТТшШТТ/ Рис. 35 62 Закон всемирного тяготения 135. Запишите формулу закона всемирного тяготения. __________________, где 136. На рисунке 36 изображены три шара, изготовленные из одного и того же вещества. Расстояния между шарами одинаковы. Рис. 36 а) Между какими шарами сила притяжения наибольшая? Почему? б) Между какими шарами сила притяжения наименьшая? Почему? 63 137. а) Во сколько раз и как (увеличится или уменьшится) изменится сила взаимного притяжения шаров, если расстояние между ними увеличить в 5 раз? б) Во сколько раз и как (увеличится или уменьшится) изменится сила взаимного притяжения шаров, если масса одного из них уменьшится в 5 раз? в) Во сколько раз и как (увеличится или уменьшится) изменится сила взаимного притяжения шаров, если их переместить с Земли на Луну? 138. Почему мы не замечаем притяжения между телами? Чтобы осознанно ответить на этот вопрос, оцените силу притяжения, возникаюш;ую между вами и вашим товариш;ем, находящимся на расстоянии 1 м от вас. Решение: Вывод: 64 139. Как бы двигалась Луна: а) если бы исчезло притяжение между Луной и Землёй; б) если бы Луна прекратила вращение по орбите? 140. Определите силу, с которой будут взаимодействовать два спутника Земли массой 4 т каждый, если они сблизятся до расстояния 100 м. (Притяжение Земли не учитывать.) СИ Решение: Вес тела. Невесомость 141. На рисунке 37 изображены три тела. Сравните их вес и плотность, поставив один из знаков: < или >. Ответ объясните. rril< ГП2< гп^ Pi Р2 92 Рз Рз 5-6026 65 142. Одинаковы ли масса тела и его вес при измерениях на средних широтах и на полюсе? Ответ поясните. 143. Что общего и каковы существенные различия между понятиями «вес тела» и «сила тяжести»? Ответ оформите в таблице 28. Таблица 28 Общие признаки Существенные различия 144. Ребёнок стоит на середине доски, переброшенной через ров. Изобразите схематично форму доски и положение ребёнка на ней. а) Укажите силы, которые действуют на ребёнка. б) Укажите силы, которые действуют на доску. 66 145. Лифт двигался равномерно вверх, а затем с момента времени ti до момента времени ^2 бго скорость стала уменьшаться. Как изменялся вес человека в лифте за время движения? Ответ поясните. 146. Считается, что вес тела на Луне в б раз меньше, чем на Земле. Космонавт решил проверить это на опыте (рис. 38). Он встал на рычажные весы и... Что же обнаружил космонавт? Дайте ответ и объясните его. 147. Будет ли вытекать жидкость через отверстия в стенках и дне сосуда в состоянии невесомости? Почему? Лабораторная работа «Градуировка динамометра и измерение сил» Цель работы: научиться градуировать пружину динамометра и измерять силы. Приборы и материалы: набор грузов по 100 г, два динамометра, шкала одного из которых закрыта бумагой, штатив с муфтой, лапкой и кольцом, три разных цилиндра из набора тел по калориметрии, линейка. 67 Порядок выполнения работы 1. Зажмите динамометр с закрытой шкалой в лапке штатива вертикально и отметьте на бумаге нулевое положение указателя (поставьте цифру 0). 2. Рассчитайте силу тяжести, действуюш;ую на один груз, по формуле: jPt-яж принимая ускорение свободного падения рав- м ным ^ = 10 -5. Убедитесь, что сила тяжести, действуюш;ая на груз, равна 1 Н. Подвесьте груз к крючку динамометра. При этом пружина динамометра растянется. Сила упругости, возникающая в пружине при её растяжении, уравновешивается силой тяжести, действующей на груз. Отметьте новое положение указателя на бумаге и поставьте цифру 1. 3. Подвешивая к динамометру два груза, три и т. д., отмечайте положения указателя. Поставьте соответственно цифры 2, 3 и т. д. 4. Снимите динамометр со штатива и проверьте, одинаковы ли расстояния между зафиксированными вами цифрами. Если вы оказались не точны, повторите градуировку. 5. Поставьте букву Н над цифрами шкалы, обозначив единицы силы. Ваш динамометр готов. 6. Определите цену деления полученного динамометра. Поставьте в середине между цифрами промежуточное деление и определите новую цену деления. 7. Сравните проградуированный вами динамометр с готовым динамометром с открытой шкалой. Определите его цену деления. 8. Измерьте вес трёх цилиндров, изготовленных из разных веществ, сначала с помощью проградуированного вами динамометра, затем с помощью динамометра, изготовленного в фабричных условиях. Результаты с учётом погрешности измерения запишите в таблицу 29. 68 Таблица 29 м опыта Вес цилиндра, определённый с помощью проградуированного динамометра, Н Вес цилиндра, определённый с помощью готового динамометра, Н 1 2 3 Давление 148. Заполните таблицу 30. Таблица 30 Физическая величина ДАВЛЕНИЕ Условное обозначение Единицы: основная другие Способ измерения 149. Давление можно рассчитать по формуле: , где 69 150. Запишите соотношения между единицами давления. 1 кПа =_________гПа; 1 гПа =_________Па; 1 кПа = Па; 1 гПа = кПа. 151. Выразите значения давления в других единицах. 0,38 кПа =_________Па; 6,12 гПа =______________Па; 187 гПа = кПа; 9,15 кПа = гПа. 152. Все режупдие инструменты (ножи, пилы, стамески и пр.) тш;а-тельно затачивают. Почему? 153. Объясните назначение напёрстка, который часто используют при шитье. 154. Приведите примеры, показывающие, что давление в технике или в быту стараются в одних случаях уменьшить, а в других, напротив, увеличить. Заполните таблицу 31. Таблица 31 Примеры увеличения давления Примеры уменьшения давления 70 155. Экспериментальное задание. Измерьте давление пачки сахара массой 1 кг на опору и выявите зависимость давления тела от площади опоры. Самостоятельно составьте план работы. Для этого прежде всего вспомните, какие величины вам надо знать (измерить), чтобы подсчитать давление. Не забудьте, что пачка сахара имеет длину, ширину и высоту. Ваш план работы: 1. Измерить________________________________________________ 2. ________________________________________________________ 3. ________________________________________________________ 4. ________________________________________________________ 5. ________ Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу 32, предварительно решив, какие измеренные величины вы поместите в 3—6-й столбцы. Таблица 32 м опыта Положение тела Давление Н р, —2 1 2 3 Сравните полученные значения давления и сделайте вывод. 71 156. Определите давление, оказываемое столом на пол, если вес стола 100 Н. Площадь опоры каждой из его четырёх ножек 25 см^. Дано: СИ Решение: Ответ: 157. Человек давит на лопату с силой 200 Н. Найдите площадь острой кромки лопаты, если её давление на почву 2000 кПа. (Вес лопаты не учитывать.) Дано: СИ Решение: Ответ: 158. Каток, работающий на укладке асфальта, производит давление 300 кПа. Определите вес катка, если площадь его опоры 1500 см^. Дано: СИ Решение: Ответ: 72 Сила трения. Виды трения 159. Назовите причины возникновения силы трения. 160. Силу трения скольжения можно вычислить по формуле: _____________________, где 161. От чего зависит значение коэффициента трения? 162. Как направлена сила трения? 163. Какие бывают виды трения? 164. Почему автомобилисты на трассах снижают скорость, как только начинается дождь? 73 165. Почему гимнасты и штангисты, приступая к выполнению упражнений, натирают ладони рук жжёной магнезией — веществом, которое хорошо поглощает влагу? 166. Приведите примеры, когда трение приносит пользу, а когда вред. Заполните таблицу 33. Таблица 33 Трение полезно Трение вредно 167. По поверхности стола равномерно перемещают брусок массой 500 г (рис. 39). Ml м ^ 1»■ ■■» 17777777Ш777777777777777777777777777777777777, Рис. 39 Какую силу измеряют динамометром? К какому виду трения относится возникающая между бруском и столом сила трения?_________________________________ Чему равна сила трения?_______________________________ 74 Изобразите на рисунке силы, действующие на брусок. Определите коэффициент трения между бруском и столом. СИ Решение: 168. На рисунке 40 изображена лестница, приставленная к стене. Покажите направление силы трения в местах соприкосновения лестницы со стеной и полом. 169. Изобразите на рисунке 41 силу трения и силу тяжести, которые действуют на прижатую к вертикальной поверхности книгу. Рис. 41 75 170*.Тележка вместе с лежащим на ней деревянным бруском движется вдоль стола (рис. 42). V7777777777777777777777777777/777777. Рис. 42 Какая сила приводит в движение брусок (относительно стола)? Чему равна эта сила при равномерном движении тележки? 171. Коэффициент трения скольжения ящика массой 75 кг о пол равен 0,2. Какую силу надо приложить к ящику, чтобы он двигался равномерно? Чему при этом равна сила трения скольжения? Решение: Лабораторная работа «Измерение коэффициента трения скольжения» Цель работы: научиться измерять силу трения скольжения и коэффициент трения скольжения; установить зависимость между силой трения, действующей на равномерно движущееся тело, и силой его нормального давления. Приборы и материалы: деревянный брусок, набор грузов, динамометр, деревянная линейка. 76 Порядок выполнения работы 1. Прикрепите динамометр к бруску и равномерно перемещайте брусок по горизонтально расположенной линейке (рис. 43). Рис. 43 2. Добейтесь равномерного движения и измерьте силу трения, действующую на брусок без груза и на брусок, нагруженный одним, двумя и тремя грузами, учитывая, что она равна силе тяги. 3. Запишите результаты измерений в таблицу 34. Таблица 34 Л/о опыта Сила трения ^тр>Н Сила нормального давленияN, Н Коэффициент трения скольжения р 1. Брусок без груза 2. Брусок с одним грузом {т) 3. Брусок с двумя грузами {2т) 4. Брусок с тремя грузами (Зт) 4. Определите с помощью динамометра вес бруска, потом последовательно его вес с одним, двумя, тремя грузами. 5. Заполните таблицу 34, учитывая, что вес тела на горизонтальной поверхности равен силе нормального давления. 6. Сделайте вывод о том, как зависит сила трения скольжения от силы нормального давления. 77 Вывод: 7. Вычислите коэффициент трения скольжения в каждом случае, используя формулу = pN. Результаты вычислений запишите в таблицу 34. Вывод: 8*. Дополнительное задание. Измерьте силу трения скольжения бруска, повернув его на грань с меньшей плош;адью. Последовательно нагружая брусок, повторите опыты (пункт 2) и запишите значения силы трения в каждом случае. Сделайте вывод о зависимости силы трения скольжения от пло-ш;ади опоры движупцегося тела. Вывод: ________________________________________________ 78 Механическая работа 172. Заполните таблицу 35. Таблица 35 Физическая величина РАБОТА Условное обозначение Единицы: основная другие Способ измерения 173. Объясните, почему механическая работа — это физическая величина. Назовите «признаки», которые позволяют считать работу физической величиной. 174. Механическая работа может быть вычислена по формуле: ____________________, где 79 175. Какую работу надо совершить, чтобы поднять гирю весом 5 Н на высоту 0,5 м? Дано: Решение: Ответ: 176. Какую работу совершает подъёмный кран, поднимая груз массой 10 т на высоту 10 м? СИ Решение: 177. На поверхности стола находится металлический шар. Совершается ли работа, если: а) шар неподвижен;____________________________________ б) шар движется по инерции с постоянной скоростью д; в) шар перемеш;ается под действием силы F? 178. В каких из приведённых примеров совершается механическая работа? Поставьте знак «-f», если работа совершается, или «-», если она не совершается. П Трактор вспахивает землю. П Штангист удерживает над головой штангу с грузом. ЕИ Школьник учит наизусть трудное стихотворение. 80 П Скалолаз поднимается в гору. D Музыкант играет на пианино. П Человек поднимается в лифте. П Спутник летит вокруг Земли. 179. В каком случае совершается большая работа: при перемещении тела на расстояние 10 м под действием силы 2 Н или при подъёме тела массой 500 г на высоту 4 м? СИ Решение: 180. Определите силу сопротивления, преодолеваемую резцом станка, если на пути 0,3 м совершается работа 1,2 кДж. Дано: СИ Решение: Ответ: 181. При подъёме из шахты нагруженной углём бадьи массой Ют совершена работа 6400 кДж. Какова глубина шахты? Дано: СИ Решение: Ответ: 6-6026 81 182. Какую работу вы совершаете, поднимаясь по лестнице до своей квартиры (или кабинета физики)? Оцените значения величин, необходимых для выполнения работы, и ответьте на вопрос. Решение: Мощность 183. Заполните таблицу 36. Таблица 36 Физическая величина МОЩНОСТЬ Условное обозначение Единицы: основная другие Способ измерения 184. Мощность может быть вычислена по формуле: _____________________, где 82 185. Ответьте на вопросы. а) Чем различаются понятия «мощность» и «работа»? б) Почему мощность двигателя может служить его характеристикой, а работа нет? в) В таблице 15 учебника указана максимальная мощность мотоцикла «Ямаха». Что означает это число? 186. Определите мощность, которую вы можете развить при подъёме по лестнице. Воспользуйтесь данными, которые вы получили, решая задачу X" 182, и рассчитайте развиваемую вами мощность для двух случаев: а) вы поднимаетесь обычным шагом; б) вы поднимаетесь очень быстро (можно бегом). 6^ а) Дано: Решение: Ответ: б) Дано: Решение: Ответ: 83 Сравните полученные результаты и объясните, почему значение мощности во втором случае больше, чем в первом. 187. Какую мощность развивает человек при ходьбе, если за 1 ч он делает 5000 шагов? За каждый шаг человек совершает работу 40 Дж. СИ Решение: 188. Определите мощность подъёмного крана, зная, что он поднимает груз массой 3 т на высоту 4 м в течение 1 мин. СИ Решение: 189*.При скорости 21,6 — тепловоз развивает силу тяги 400 000 Н. Чему равна мощность тепловоза при перемещении состава на некотором участке пути в течение 3 ч? Можно вывести ещё одну формулу для определения мощности. По определению мощность N = —. Работа рассчитывается по формуле: А = Fs. При движении тела пройденный путь равен s = vt, где v — средняя скорость. 84 Теперь сделайте соответствующие подстановки в формулу мощности, и вы получите: Дано: Ответ: N = СИ Решение: 190*.Мотоцикл развивает силу тяги 350 Н при скорости движения км 108 —. Определите мощность мотоцикла и постройте график зависимости силы тяги от скорости движения. Дано: СИ Решение: Ответ: ! ! I i ‘ М I I ! и I I и ! I L—I Простые механизмы. Рычаг. Правило равновесия рычага 191. Приведите примеры простых механизмов, которые используются для получения выигрыша в силе или выигрыша в пути. При ответе заполните таблицу 37. 85 Таблица 37 Используются для получения выигрыша в силе Используются для получения выигрыша в пути 192. Укажите на приведённых схемах рычагов (рис. 44) плечи действующих на них сил. О а) Рис. 44 г) 193. Рассчитайте модуль силы F, которой можно уравновесить силу тяжести, действующую на груз, подвешенный к одному из плеч рычага (рис. 45). Решение: О m = 1 кг Рис. 45 86 194. На рисунке 46 изображены схемы рычагов. Какой из этих рычагов может дать выигрыш в силе в 3 раза? Почему? А О В а) А О В б) Рис. 46 Какой из рычагов не даёт выигрыша в силе? Почему? 195. В какую точку нужно поместить опору (рис. 47), чтобы рычаг находился в равновесии? _____1 М------► /Tij = 50 г = 150 г Рис. 47 СИ Решение: 87 196. Наклонная плоскость даёт выигрыш в силе в 5 раз. Каков при этом выигрыш или проигрыш в расстоянии? Ответ поясните. 197. Какой из простых механизмов может дать больший выигрыш в работе — рычаг или наклонная плоскость? Почему? 198*.Если масса взвешиваемого тела велика, то удобно весы устроить так, чтобы масса гирь составляла 0,1 массы взвешиваемого груза (это десятичные весы) или 0,01 массы взвешиваемого груза (сотенные весы). Такими весами пользоваться удобно — достаточно умножить массу гирь на 10 или 100, и будет подсчитана масса тела. Объясните по рисунку 48 принцип действия десятичных весов. т Рис. 48 88 199. с какой силой натянута мышца человека (рис. 98 учебника) при подъёме гири массой 5 кг, если расстояние от гири до локтя равно 32 см, а от локтя до места закрепления мышцы — 4 см? Решение: Лабораторная работа «Изучение условия равновесия рычага» Цель работы: проверить на опыте правило равновесия рычага. Приборы и материалы: рычаг, закреплённый на штативе, набор грузов, динамометр, линейка. Порядок выполнения работы 1. Установите рычаг в горизонтальном положении, вращая гайки на его концах (рис. 49). 2. Подвесьте два груза, массой по 100 г каждый, к левой части рычага. Расстояние от точки вращения до точки подвеса грузов выберите самостоятельно в пределах от 10 до 15 см. 3. Уравновесьте рычаг, подвесив один груз массой 100 г к его правой части. Измерьте расстояние от точки подвеса груза до точки вращения рычага. 4. Повторите опыт, подвеп1ивая с правой стороны рычага два груза и три груза. Измерьте расстояния от точки вращения рычага до точек подвеса грузов. 5. Определите силы, действующие на рычаг в каждом случае. 6. Запишите результаты измерений и вычислений в таблицу 38. Таблица 38 м опы- та Сила Fi, действующая на левую часть рычага, Н Плечо Zi, м Сила ^2, действующая на правую часть рычага, Н Плечо I2, м 1 2 3 4* 7. Вычислите для каждого из трёх случаев отношения сил ^ ■^2 h и соответствующих плеч — . ^1 90 Вывод: _ 8*. Дополнительное задание. Проверьте правило равновесия рычага для случая, когда обе силы, действующие на рычаг, расположены с одной стороны по отношению к точке вращения рычага. Измерьте плечи сил и запишите результаты измерений в таблицу 38. Вычислите отношения сил и плеч. Вывод: Применение правила равновесия рычага к блоку. «Золотое правило» механики 200. Заполните пропуски в тексте. Неподвижным блоком называется блок, ось которого Подвижным блоком называется блок, ось которого Пользуясь подвижным блоком при подъёме груза, нужно приложить силу______________________________________ Подвижный блок даёт выигрыш в силе в Подвижный блок, как и рычаг,__ выигрыша в работе. раза. 91 201. Почему при использовании подвижного блока получается выигрыш в силе в 2 раза? 202 .Вычислите вес груза, который сможет поднять ребёнок весом 300 Н с помопдью подвижного блока. Дано: Решение: Ответ: 203. Какое усилие необходимо приложить, чтобы поднять груз весом 500 Н с помощью подвижного блока? Какая работа совершается при подъёме груза на 1 м? (Вес блока и трение не учитывать.) Дано: Решение: Ответ: 20Л. Экспериментальное задание. Докажите, что подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза, используя штатив с закреплённым горизонтальным стержнем, подвижный блок, неподвижный блок, динамометр, четыре груза массой по 100 г каждый. 1. Соберите установку по рисунку 50. 2. На конце нити в точке К сделайте петлю и зацепите за неё крючок динамометра. 3. Определите силу Р, действующую на блок с двумя подвешенными грузами, затем с четырьмя. у/////////////. Рис. 50 92 4. Равномерно поднимая подвижный блок с грузами с помощью прикреплённого к нити динамометра, определите прикладываемую силу F для обоих случаев. 5. Определите выигрыш в силе, который даёт такая система в каждом случае. 6. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу 39. Таблица 39 Масса груза т, г Сила, действующая на блок Р, Н Прикладываемое усилие F, Н Выигрыш в силе 200 400 Вывод: 7. Объясните, почему полученный вами в работе выигрыш в силе меньше двух. 93 8. Изменится ли сделанный вами вывод, если в работе будет использован блок большего или меньшего размера? 205. Груз какой массы можно поднять, вытягивая свободный конец верёвки, перекинутой через подвижный блок, силой 100 Н (рис. 51)? На какую длину придётся вытянуть свободный конец верёвки, чтобы поднять этот груз на высоту 0,5 м? (Массу блока и трение не учитывать.) Решение: \Ш т Рис. 51 206.С помощью рычага, показанного на рисунке 52, поднят груз, на который действует сила тяжести Оказалось при этом, что отношение путей, пройденныз^концами рычага, равно Sj: «2 = 2,5. Докажите, что работа силы равна работе силы 2^2. «1Л, F^= 25 ^2=10Н Рис. 52 94 Коэффициент полезного действия 207. Что характеризует коэффициент полезного действия? 208. Используя подвижный и неподвижный ///////////. блоки (рис. 53), груз поднимают на одинаковую высоту. Одинаковы ли при этом КПД установок? Ответ обоснуйте. У////////Л \ > т т Рис. 53 209. Подъёмный кран, мощность которого 12 кВт, поднимает груз массой 12 т на высоту 16 м. Определите время подъёма груза, если известно, что КПД двигателя подъёмного крана равен 80%. СИ Решение: 95 Лабораторная работа «Измерение КПД при подъёме тела по наклонной плоскости» Цель работы: экспериментально определить КПД наклонной плоскости. Приборы и материалы: брусок, динамометр, доска, штатив, измерительная лента. Порядок выполнения работы 1. Установите наклонно доску, закрепив её в лапке штатива (рис. 54). 2. Измерьте длину и высоту наклонной плоскости. Результаты измерений запишите в таблицу 40. 3. Измерьте с помош;ью динамометра вес бруска. 4. Прикрепите к динамометру брусок и равномерно перемепдайте его вверх по наклонной плоскости. Измерьте силу тяги. 5. Вычислите полезную работу А^, которая равна работе, совершаемой при подъёме бруска вертикально вверх. 6. Вычислите полную работу А, которая равна работе, совершаемой при подъёме бруска на ту же высоту вдоль наклонной плоскости. 7. Вычислите КПД наклонной плоскости. 96 Таблица 40 м опы- та Длина наклонной плоскости 1, м Высота наклонной плоскости h, м Вес бруска Р, н Сила тяги Р,Н Полезная работа An-Ph, Дж Полная работа A = Fl, Дж КПД, % 1 2* S*. Дополнительное задание. Определите, как влияет высота наклонной плоскости на КПД при подъёме по ней тела. Для этого измените высоту наклонной плоскости и выполните дополнительные измерения. Вывод:_________________________________________________ Закон сохранения механической энергии 210. Заполните таблицу 41. Таблица 41 Физическая величина ЭНЕРГИЯ Условное обозначение Единицы: основная другие Способ измерения 7-6026 97 211. Закончите фразы. Кинетической энергией называют энергию. Потенциальной энергией называют энергию. Кинетическая энергия зависит от вычисляется по формуле: Потенциальная энергия зависит от вычисляется по формуле: 212. Обведите цифры, соответствующие правильным ответам на вопросы, предложенные в таблице 42. Таблица 42 Вопросы Варианты ответов Какие из перечисленных тел обладают потенциальной энергией? 1. Натянутая тетива лука. 2. Камень, лежащий на земле (относительно поверхности земли). 3. Сжатый в баллоне газ. 4. Учебник, лежащий на столе (относительно поверхности земли). 5. Летящий над лесом орёл (относительно поверхности земли). 98 Окончание табл. 42 Вопросы Варианты ответов Какие из перечисленных тел обладают кинетической энергией? 1. Катящийся по земле мяч. 2. Растянутая дверная пружина. 3. Летящий самолёт. 4. Поднятый для броска камень. 5. Падающая вода водопада. Каким из указанных способов можно увеличить потенциальную энергию тела, поднятого над землёй? 1. Увеличить массу тела. 2. Увеличить скорость движения. 3. Увеличить высоту подъёма тела. 4. Изменить уровень отсчёта, не меняя положения тела. Каким из указанных способов можно увеличить кинетическую энергию тела? 1. Увеличить массу тела. 2. Увеличить скорость движения. 3. Увеличить высоту подъёма тела. 4. Изменить тело отсчёта. 213. Какие превращения энергии происходят: а) при скатывании тела с наклонной плоскости; б) при ударе молотка о гвоздь, забиваемый в доску; в) при движении мяча, брошенного вверх; г) при подъёме автомобиля в гору с постоянной скоростью? 1* 99 214. На рисунке 55 изображён кирпич в разных положениях. Одинакова ли потенциальная энергия кирпича относительно поверхности стола? Почему? W' Рис. 55 215. На кронштейне подвешены два тела одинакового объёма (рис. 56). Что вы можете сказать об их потенциальной энергии? Ответ поясните. 216. Используя метод оценки, определите, на сколько изменилась ваша потенциальная энергия при подъёме по лестнице с первого этажа до вашей квартиры (до кабинета физики). Прежде чем 100 решать задачу, определите (оцените) значения тех физических величин, которые вам понадобятся. Дано: СИ Решение: Ответ: 217. Чему равна потенциальная энергия книги, которую вы подняли на высоту 30 см над столом, относительно стола? Масса книги 200 г. Чему равна потенциальная энергия этой же книги относительно пола? Высоту стола определите самостоятельно. СИ Решение: 218. Какой кинетической энергией обладает пуля, летящая со скоро-м стью 600 — ? Масса пули равна 10 г. Дано: СИ Решение: Ответ: 101 219. Почему закон сохранения механической энергии не всегда может быть использован? 220. Упавший со стола металлический шарик ударяется о пол и несколько раз подскакивает. Почему при каждом последуюгцем подскоке он оказывается на меньшей высоте? 221*.Велосипедист, развив скорость 54 ^ , пытается въехать с разгона (не работая педалями) на гору высотой 10 м. Определите, сможет ли он это сделать. Трение не учитывать. СИ Решение: Тренировочный тест 1 «Механические явления» При выполнении заданий в ответах под номером выполняемого вами задания поставьте знак «X» в клеточке, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа. Вариант 1 1. Линию, вдоль которой движется тело, называют А. пройденный путь; Б. траектория. Правильным является ответ 1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б 2. Пешеход, двигаясь равномерно по шоссе, прошёл 1200 м за 20 мин. Скорость пешехода равна 1)1 - ' с 2)1 — ч 3) 20 - с 4) 60 - ^ с м 3)4f, м С2 4)5^ Используя график зависимости скорости тела от времени, определите его ускорение. 2)2 На рисунке изображены три тела разного объёма и одинаковой массы. Каково соотношение между плотностью вепдеств, из которых i сделаны эти тела? 1)р1 = р2 = Рз 2)р1>Р2>Рз 3)Р1<Р2<Рз 4) Pi > Р2 ^ Рз 103 8. Сравните значения силы тяжести, действующей на груз на экваторе Fg и на полюсе Земли F^, если он находится на одной и той же высоте относительно поверхности Земли. 1) п=-р„ 2) ^э>-Р„ 4) ответ зависит от массы тела Имеются две абсолютно упругие пружины. К первой пружине приложена сила 6 Н, а ко второй — 3 Н. Сравните жёсткость ki первой пружины с жёсткостью второй пружины при их одинаковом удлинении. 1)^1 = ^2 2) = 2/22 3) 2k^ = /22 Сила трения, действующая на ящик, перемещаемый по горизонтальной поверхности, равна Fj. Чему будет равна сила трения F2, когда в ящик положат груз, масса которого в 2 раза меньше массы ящика? 1) ^2 = Л 2) F2 = 2Fi F, 3) F2=f 4) F2 = 1,5Fi Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условия равновесия рычага. Результаты для сил и их плеч, которые он получил, представлены в таблице. Fi,H Zj, м F2,H /2, м 0,3 50 0,6 Чему равна сила F^, если рычаг находится в равновесии? 1)100Н 2)50Н 3)25Н 4) 9 Н 104 9. Высоту над поверхностью Земли, на которой находится тело, увеличили в 2 раза. Потенциальная энергия тела относительно поверхности Земли 1) увеличилась в 4 раза 2) уменьшилась в 4 раза 3) увеличилась в 2 раза 4) уменьшилась в 2 раза 10. Два тела движутся с одинаковыми скоростями. Масса второго тела в 3 раза меньше массы первого. При этом кинетическая энергия второго тела 1) больше в 9 раз 2) меньше в 9 раз 3) больше в 3 раза 4) меньше в 3 раза Ответы. Номера заданий р. о ?0 ci, S 2 ai it I § I =13 §■! CO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ Вариант 2 1. Расстояние, пройденное телом в течение некоторого промежутка времени, называют А. пройденный путь; Б. траектория. Правильным является ответ 1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б 105 Буксирный катер за 3 ч проплыл 54 км. Определите скорость катера. 1)3 - с 2)5 - с 3) 15 -с 4) 18 - ' с Используя график зависимости скорости тела от времени, определите его ускорение. 1)2^ 2)4^ 3) 8 р 4) 10 На рисунке изображены три тела одинакового объёма. Известно, что первое тело имеет наибольшую массу, а третье — наименьшую. Сравните плотности веш;еств, из которых сделаны эти тела. 1)р1 = р2 = Рз 2)Р1>Р2>Рз 3)р1<Р2<Рз 4) pj > Рз < Рз Сравните значения силы тяжести, действующей на груз на широте Москвы Fyi и на полюсе Земли если он находится на одной и той же высоте относительно поверхности Земли. 1) ^'М = -Рп 2) Fu>Fn 3) Fyi когда в ящик положат груз, масса которого в 2 раза больше массы ящика? DF2-F, 2)^2 = 2^1 Fi 3) ^'2 = у 4) F2 = 3Fi 8. Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условия равновесия рычага. Результаты для сил и их плеч, которые он получил, представлены в таблице. Fi,H /l, м ^2,Н /г, м 30 15 0,4 Чему равно плечо / j, если рычаг находится в равновесии? 1) 0,2м 2) 0,4 м 3) 0,8 м 4) 1 м 9. Два тела находятся на одной и той же высоте над поверхностью Земли. Масса первого тела в 2 раза меньше массы m2 второго. Относительно поверхности Земли потенциальная энергия 1) первого тела в 2 раза больше потенциальной энергии второго 2) второго тела в 2 раза больше потенциальной энергии первого 3) первого тела в 4 раза больше потенциальной энергии второго 4) второго тела в 4 раза больше потенциальной энергии первого 10. Скорость движущегося тела уменьшилась в 3 раза. При этом его кинетическая энергия 1) увеличилась в 9 раз 2) уменьшилась в 9 раз 3) увеличилась в 3 раза 4) уменьшилась в 3 раза 107 Ответы. Номера заданий 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ „ о <0 §,5 2 Й fc 2 □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ ^ О ^ ^ в о 00 3 □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ 4 □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ Звуковые явления Колебательное движение 222. Изобразите положение пружинного маятника в процессе колебаний через каждую | часть периода. Изобразите силу, действующую на него, в соответствующие моменты времени. t = 0 t-lT I- t = I- t=-T t=-T ^ 2 ^ t-jT y t = lT }■ t = T J- 223. Заполните таблицу 43, записав значения смещения х маятника относительно положения равновесия, силы F, возвращающей маятник в состояние равновесия, скорости v и ускорения а в указанные моменты времени. Образец заполнения таблицы приведён в первой строке. Индекс т около обозначения величины означает, что её значение максимально. 109 Таблица 43 Момент времени Смещение х Сила F Скорость V Ускорение а t = 0 А F ^ т 0 t = -T t = -T t = -T t = T 224. Маятник совершил 20 полных колебаний за 5 с. Чему равны период и частота колебаний маятника? Решение: 225. Частота колебаний маятника 10 Гц. Чему равен период колебаний маятника? Какой путь он пройдёт за период колебаний, если амплитуда колебаний 4 см? Решение: 110 226. Какой путь пройдёт шарик, подвешенный на нити, за пять полных колебаний, если амплитуда колебаний 6 см? 227. Экспериментальное задание. Выясните, как зависит период колебаний груза, подвешенного на нити, от длины нити, используя штатив, шарик, подвешенный на нити, и секундомер. 1. Сформулируйте гипотезу о характере зависимости периода колебаний маятника от длины нити. 2. Какую величину вы будете изменять, проверяя выдвинутую гипотезу? 3. Какие величины вы будете измерять? 4. Период колебаний — малая величина. Как следует поступить, чтобы уменьшить абсолютную погрешность измерения периода колебаний маятника? 5. Запишите последовательность действий, которой вы будете придерживаться при проверке выдвинутой гипотезы. 111 6. Выполните измерения и запишите результаты в таблицу 44 с учётом погрешности измерений. 7. Сделайте вывод о справедливости выдвинутой вами гипотезы. Таблица 44 м опыта Длина нити 1, см Число полных колебаний п Время колебаний t, с Период колебаний Т, с 1 2 Вывод: 22S*.Экспериментальное задание. Исследуйте зависимость периода колебаний математического маятника от ускорения свободного падения. Проведите исследование самостоятельно, выполнив следуюш;ие действия. 1. Сформулируйте цель исследования. 2. Перечислите приборы, которые вам необходимы. Подумайте, как можно изменить ускорение свободного падения. 3. Сформулируйте гипотезу. 112 4. Выполните необходимые измерения, составьте таблицу и запишите результаты измерений в таблицу 45. Сделайте вывод. Таблица 45 Вывод: _ 229*. Экспериментальное задание. Исследуйте зависимость периода колебаний математического маятника от его массы и амплитуды. Выполните исследование самостоятельно, придерживаясь той же последовательности действий, что и в задании 228*. 1. 8 - 6026 113 4. Вывод: 230* '.Можно ли считать математическим маятник, состоящий из нити длиной 10 см и шара радиусом 5 см? Почему? 231*.Длину математического маятника увеличили в 4 раза. Как изменились период и частота его колебаний? 232*.Сравните период и частоту колебаний математического маятника на экваторе и на широте Москвы. 233*. Экспериментальное задание. Исследуйте зависимость периода колебаний пружинного маятника от жёсткости пружины, массы груза, длины пружины и амплитуды колебаний. Выполните исследование самостоятельно. Учтите, что в этой работе вы должны выдвинуть четыре гипотезы. Запишите результаты исследования. 114 1. Цель исследования'. 2. Приборы и материалы: 3.1. Гипотеза 1: 3.2. Гипотеза 2: 3.3. Гипотеза 3: 3.4. Гипотеза 4: 4. Результаты измерений: Вывод: 8* 115 234*.Массу груза, прикреплённого к пружине, увеличили в 9 раз. Как изменятся период и частота колебаний этого пружинного маятника? 235*.Грузы одинаковой массы прикрепили к пружинам, жёсткость которых равна соответственно 100 — и 900 — . Сравните периоды м м колебаний этих маятников. Звук. Источники звука 236. Приведите примеры источников звука. 237. Частота колебаний тела 10 Гц. Являются ли эти колебания звуковыми? 23В. Придумайте и выполните опыт, доказывающий, что звучащее тело колеблется. Опишите ход этого опыта и свои наблюдения. 116 239. Какое выражение верно: 1) всякое звучащее тело колеблется или 2) всякое колеблющееся тело звучит? Ответ обоснуйте. Волновое движение. Длина волны 240. Укажите признаки поперечной и продольной волн и приведите примеры этих волн. Заполните таблицу 46. Таблица 46 Поперечная волна Продольная волна Направление колебаний частиц среды Картина волнового движения Среда, в которой волна может распространяться Примеры 241. Покажите на рисунке 57 длину волны. Рис. 57 242. Чему равно расстояние, на которое распространяется волна за время, равное периоду колебаний частиц среды; двум периодам? 117 243. Сравните длины волн, возбуждаемых вибраторами в одной и той же среде, если частота одного вибратора 10 Гц, а другого — 2,5 Гц. 244 .Волна распространяется со скоростью 12 ^ при частоте колебаний 10 Гц. Чему равна длина волны? Решение: 245. Расстояние между двумя ближайшими гребнями волны в море 10 м. Какова частота колебаний частиц воды, если скорость волн м 4 — ? Чему равен период колебаний? Решение: 118 246. Чему равна скорость волны, распространяющейся в среде, если длина волны 2 м, а частота колебаний 165 Гц? Решение: Звуковые волны. Распространение звука 247. Проанализируйте таблицу 23 в учебнике и ответьте на вопросы. Почему скорость звука в металлах больше, чем в воде? Почему скорость звука в воде больше, чем в воздухе? Почему скорость звука в пробке не намного больше, чем в воздухе? Во сколько раз скорость звука в стекле больше, чем в воде? 119 248.Как и почему скорость звука в среде зависит от её температуры? 249. Чему равна длина звуковой волны в воде, если частота колебаний м 50 Гц, а скорость звука в воде 1450 - ? Решение: 250. Расстояние от источника звука до его приёмника 996 м, время его распространения 3 с. Чему равна скорость звука в воздухе? Какова частота колебаний источника звука, если длина звуковой волны в воздухе 6,64 м? Решение: 120 251. Во сколько раз изменится длина звуковой волны при её переходе из воздуха в воду? Температура воды и воздуха 20 °С. Частота колебаний при переходе из одной среды в другую не изменяется. 252. Человек услышал звук грома через 8 с после вспышки молнии. М Считая, что скорость звука в воздухе 340 —, определите, на каком расстоянии от человека ударила молния. Дано: Решение: Ответ: Громкость и высота звука. Отражение звука 253 .На рисунке 58 приведены графики колебаний двух камертонов. Сравните громкость звуков, издаваемых ими. 121 254.На рисунке 59 приведены графики колебаний двух камертонов. Сравните высоту издаваемых ими звуков. 2ЪЪ. Придумайте и выполните опыт, доказывающий, что громкость звука зависит от амплитуды колебаний. Опишите установку для опыта и свои наблюдения. Если вам нужна для опыта закопчённая пластинка, изготовьте её, подержав над пламенем свечи. Будьте осторожны: свечу поставьте в стакан, а стакан — в раковину; пластинку держите с помощью прищепки для белья; перемещайте пластинку в пламени свечи равномерно. 256. Кто в полёте чаще машет крыльями — муха или комар? Ответ поясните. 122 257. На рисунке 60 обозначьте углы падения и отражения звука. Рис. 60 258. Определите расстояние от человека до преграды, если посланный им звуковой сигнал, отразившись от преграды, пришёл обратно м через 6 с. Скорость звука в воздухе 340 — . Дано: Решение: Ответ: 259. Через какое время человек услышит эхо, если расстояние до пре- м грады 170 м, а скорость звука в воздухе 340 - ? Дано: Решение: Ответ: Тренировочный тест 2 «Звуковые явления» При выполнении заданий в ответах под номером выполняемого вами задания поставьте знак «х» в клеточке, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа. Вариант 1 1. Ребёнок, качающийся на качелях, проходит путь от максимально высокого правого положения до положения равновесия за 1 с. Период колебаний качелей 1)0,5 с 2) 1с 3)2 с 4) 4 с Маятник совершил 10 полных колебаний за 5 с. Чему равны период Т и частота v колебаний? 1) Т = 0,5с; у = 2Гц 2) Т = 2с; у = 0,5Гц 3) Т = 5 с; V = 2 Гц 4) Т = 0,5с;у = 10Гц Чему равен путь, пройденный шариком, подвешенным на нити, за одно полное колебание, если амплитуда колебаний 4 см? 1) 2 см 2) 4 см 3) 8 см 4)16 см От каких величин зависит период колебаний груза, подвешенного на нити? А. От массы груза; Б. от длины нити. Правильным является ответ 1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б 124 5. Какова частота звуковых колебаний? 1) только меньше 16 Гц 2) только от 16 до 20 000 Гц 3) только больше 20 000 Гц 4) может быть любой 6. Поперечной называется волна, в которой А. частицы среды колеблются в направлении распространения волны; Б. частицы среды колеблются в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны. Правильным является ответ 1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б 7. От какой физической величины, характеризующей колебательное движение, зависит громкость звука? А. От амплитуды колебаний; Б. от частоты колебаний. Правильным является ответ 1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б 8. На рисунке показана фотография волны, бегущей вдоль упругого шнура, в некоторый момент времени. Длина волны равна расстоянию 1) АВ 2) АС 3) АП А)АЕ 9. Чему равна длина звуковой волны в воде, если частота колебаний м 50 Гц, а скорость звука 1450 - ? 1) 29 м 2) 50 м 3)1450 м 4) 72 500 м 125 10. Скорость звука в воздухе 340 ^ . Через какое время будет слышно эхо, если преграда находится на расстоянии 51м? 1) 0,3 с 2) 0,6 с 3) -6,7с 4) - 13,4 с Ответы. «о « ® 'О §,£ § 2 ^ £ К ^ <3 ^ |s 3 ^ « о «о Номера заданий 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ Вариант 2 1. Груз на пружине, совершаюш;ий колебания, проходит путь от крайнего левого положения до положения равновесия за 0,2 с. Чему равен период колебаний груза? 1) 0,1 с 2) 0,2 с 3) 0,4 с 4) 0,8 с 2. Маятник совершил 8 полных колебаний за 4 с. Чему равны период Г и частота v колебаний? 1) Г = 4 с; V = 2 Гц 2) Т = 2 с; V = 0,5 Гц 3) Т = 0,5с; у = 2Гц 4) Т = 0,5с; у = 8Гц 3. Чему равен путь, пройденный шариком, подвешенным на нити, за одно полное колебание, если амплитуда колебаний 2 см? 1) 1 см 2) 2 см 3) 4 см 4) 8 см 126 От каких величин зависит период колебаний груза на пружине? А. От массы груза; Б. от длины нити. Правильным является ответ 1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б 5. Колебания, происходящие с частотой, большей 20 000 Гц, 1) называются ультразвуком 2) называются звуком 3) называются инфразвуком 4) не имеют специального названия Продольной называется волна, в которой А. частицы среды колеблются в направлении распространения волны; Б. частицы среды колеблются в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны. Правильным является ответ 1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б От какой физической величины, характеризующей колебательное движение, зависит высота звука? А. От частоты колебаний; Б. от амплитуды колебаний. Правильным является ответ 1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б 8. На рисунке показана фотография волны, бегущей вдоль упругого шнура, в некоторый момент времени. Длина волны равна расстоянию 1) ОА 2) ОБ 3) АС А)АЕ 127 9. Чему равна частота колебаний частиц в звуковой волне, если дли- м на волны 29 м, а скорость звука 1450 - ? 1) 0,02 Гц 2) 50 Гц 3) 1450 Гц 4) 72 500 Гц 10. На каком расстоянии от судна находится косяк рыбы, если звуковой сигнал, отправленный с него, был принят через 0,1 с? Скорость звука в воде 1450 ^ . 1) 72,5 м 2) 145 м 3) 725 м 4) 1450 м Ответы. <0 р. о со S' S S ^ в ^ ^ Q о СО Номера заданий 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ Световые явления Прямолинейное распространение света 260.Заполните таблицу 47, расположив следующие источники света в соответствующих столбцах: электрическая лампа накаливания, Солнце, Луна, светлячки, лампа дневного света, костёр. Приведите свои примеры. Таблица 47 Тепловые источники света Источники отражённого света Люминесцирующие источники света 261. Рассмотрите электрическую лампу накаливания. Найдите нить накала, выводы от неё на цоколе лампы. Нарисуйте лампу в тетради. Отметьте её элементы. 9-6026 129 262. придумайте и выполните опыт, доказывающий, что свет распространяется прямолинейно. Сделайте рисунок и опишите опыт. Лабораторная работа «Наблюдение прямолинейного распространения света» Цель работы: убедиться на опыте, что свет распространяется прямолинейно. Приборы и материалы: иголки или булавки (5 штук), лист картона, линейка, карандаш. Порядок выполнения работы 1. Положите на стол лист картона. Воткните в него вертикально две булавки на расстоянии нескольких сантиметров друг от друга. 2. Между этими булавками воткните ещё 2—3 булавки так, чтобы из-за ближней к глазу булавки не были видны остальные. 3. Выньте булавки. Приложите линейку к следам от двух крайних булавок и проведите прямую. 4. Определите, как расположены следы от других булавок по отношению к проведённой прямой. Вывод:__________________________________________________ 263 . В чём различие между световым лучом и световым пучком? 130 264.Изобразите на рисунке световые пучки. Параллельный пучок света Расходящийся пучок света Сходящийся пучок света 265. Изобразите с помощью лучей световые пучки от источников, представленных на рисунке 61. * а) б) Рис. 61 в) 266. Изобразите на экране Э тень от предметов, освещённых источником света (рис. 62). Л 11 9* а) б) Рис. 62 131 267. Лампу накаливания поместили сначала в точку 1, а затем в точку 2 (рис. 63). В каком случае на экране образуется тень от мяча большего размера? Покажите на рисунке тень от мяча в обоих случаях. Рис. 63 268.Мяч освещается двумя источниками, как показано на рисунке 64. Покажите на рисунке области тени и полутени. * * 1 2 Рис. 64 269. Укажите на рисунке 65 области, в которых наблюдаются полное и частное солнечные затмения, а также области, где солнечное затмение не наблюдается. Луна Рис. 65 132 Земля 270. Экспериментальное задание. Исследуйте образование тени и полутени, используя настольную лампу и какой-либо предмет, например мяч. Сделайте рисунок опыта. Изменяйте расстояние от лампы до предмета, измеряйте его и наблюдайте, как меняется характер тени. Опишите свои наблюдения и заполните таблицу 48. Таблица 48 Расстояние от лампы до предмета Характер тени 271. В солнечный день длина на земле тени от дерева высотой 2 м равна 1 м, а от куста — 40 см. Чему равна высота куста? 133 272. Следствием прямолинейного распространения света является образование изображения предмета при прохождении света от него через малое отверстие. Его можно наблюдать в камере-обскуре. Она представляет собой ящик с чёрными стенками изнутри и с небольшим отверстием в передней стенке (рис. 66). Задняя стенка делается из матового стекла и представляет собой экран. Если осветить некоторый предмет, расположенный перед отверстием, то на матовом стекле мы увидим изображение предмета. Постройте изображение предмета в камере-обскуре на рисунке 66. л Рис. 66 273. Экспериментальное задание. Возьмите лист картона и сделайте в нём маленькое отверстие. С помощью этого отверстия получите на экране изображение какого-либо источника света. Опишите свои наблюдения. Выясните, зависят ли размеры изображения от расстояния между отверстием и экраном. Отражение света Лабораторная работа «Изучение явления отражения света» Цель работы: проверить на опыте закон отражения света. Приборы и материалы: плоское зеркало на бруске, чертёжный треугольник, транспортир, три булавки, кнопки, лист картона, лист писчей бумаги. 134 Порядок выполнения работы 1. Прикрепите кнопками к картону лист писчей бумаги. Поставьте на него зеркало 3 (рис. 67). 2. Воткните в бумагу булавки 1 и. 2, как показано на рисунке 65. Изображение этих булавок можно увидеть в зеркале. 3. Воткните булавку 3 так, чтобы она и изображения булавок i и 2 лежали на одной прямой. 4. Прочертите на бумаге линию вдоль зеркала, уберите его. Выньте булавки 1 и 2. Проведите через следы этих булавок линию до пересечения с зеркалом 3, отметьте точку О. Выньте булавку 3 и соедините линией след от неё с точкой О. 5. Проведите из точки О перпендикуляр к зеркалу. 6. Отметьте падающий и отражённый лучи, углы падения и отражения. 7. Измерьте с помощью транспортира углы падения и отражения. Результаты запишите в таблицу 49. 8. Повторите опыт, изменив положение булавок i и 2. Таблица 49 Л/° опыта Угол падения а Угол отражения р 1 2 Вывод: 135 274. Обозначьте на рисунке 68 угол падения а и угол отражения |3. 275. На рисунке 69 изображён падающий на зеркало луч света. Измерьте с помощью транспортира угол падения. Запишите его значение___________ Начертите отражённый луч. Запишите значение угла отражения ___________ 276. Угол падения луча света равен 32°. Чему равен угол отражения? 277. Угол между падающим и отражённым лучами света равен 68' Чему равны угол падения и угол отражения? 278. Угол между горизонтальной плоскостью и падающим лучом света составляет 40°. Чему равны углы падения и отражения? 279. При каком угле падения света падающий и отражённый лучи совпадают? 136 280 .На рисунке 70 изображены лучи света, падающие на зеркало. Постройте отражённые лучи. 281. На плоское зеркало падает сходящийся световой пучок (рис. 71). Постройте отражённый световой пучок. Каким он будет — сходящимся или расходящимся? 282. Параллельный пучок света падает на гладкую поверхность (рис. 72, а) и на шероховатую (рис. 72, б). Постройте отражённые пучки света. 283. Постройте изображение предметов в плоском зеркале (рис. 73). а) б) Рис. 73 в) 137 284. Докажите, что предмет и его изображение в плоском зеркале находятся на одинаковом расстоянии от зеркала. Для выполнения доказательства сделайте рисунок. 285. Предмет находится на расстоянии 40 см от плоского зеркала. Каково расстояние между предметом и его изображением? 286. Как изменится расстояние между лампой и её изображением в плоском зеркале, если её отодвинуть от зеркала на 10 см? 287. Как нужно расположить зеркало, чтобы горизонтальный пучок света после отражения от него стал вертикальным? Сделайте чертёж. 138 288.Начертите ход лучей в перископе. 289*.Постройте изображение предмета в двух зеркалах, расположенных под углом 90° друг к другу. Сколько изображений вы получили?_ 290*. Постройте изображение предмета в двух зеркалах, расположенных под углом 60° друг к другу. Сколько изображений вы полу- чили { 139 29V.Проделайте опыты с карманными зеркалами, располагая их под разными углами друг к другу. Получите изображения различных рисунков. Составьте узоры и орнаменты. Зарисуйте несколько из них. Лабораторная работа «Получение и исследование изображения, даваемого вогнутым зеркалом»* Цель работы: научиться получать изображения, даваемые вогнутым зеркалом. Приборы и материалы: вогнутое зеркало, лампочка на подставке, лабораторный источник питания, линейка, лист тонкой белой бумаги, ключ, соединительные провода. Порядок выполнения работы 1. Определите положение главного фокуса зеркала. Для этого поместите электрическую лампочку на одном конце стола, а зеркало — на другом. Отодвигайте лист белой бумаги от зеркала до тех пор, пока на нём не появится чёткое пятно. В этом месте находится фокус зеркала. Измерьте фокусное расстояние зеркала и изобразите ход лучей. F = см. 140 2. Расположите лампочку на расстоянии d от зеркала, большем двойного фокусного расстояния, т. е. за центром зеркала. Пере-меш;айте лист бумаги до тех пор, пока на нём не появится отчётливое изображение лампочки. Измерьте расстояние от зеркала до изображения f. Каким будет это изображение? Постройте ход лучей. Все результаты запишите в таблицу 50. 3. Повторите опыт несколько раз, изменяя расстояние между зеркалом и предметом. Каждый раз получайте отчётливое изображение лампочки, измеряйте расстояние от зеркала до изображения. Дайте характеристику изображения в каждом случае. 4. Все результаты запишите в таблицу 50. Таблица 50 Расстояние от предмета до зеркала d, см Характеристика изображения Расстояние от зеркала до изображения f. см Действительное или мнимое Прямое или перевёрнутое Увеличенное или уменьшенное d>2F d = 2F F2F d = 2F F