Question

Примерный вариант контрольной работы по физике за 2 полугодие 7 класса 1. Бетонная плита массой 5 ц лежит на земле. Найдите давление этой плиты (в кПа), если её размеры составляют 2 м на 90 см. 2. Перечислите способы уменьшения давления. 3. Найдите давление воды в море на глубине 80 метров. 4. Если воду, наполнявшую стакан, перелить в более широкую посуду, например в кастрюл, то изменится ли давление, производимое этой же самой водой на дно? Почему? 5. Почему взрыв снаряда под водой губителеи для живущих в воде оргацизмов? 6. Объясните принцип работы артезианского колодца. Пояснения сопроводитс рисунками. 7. Какую силу надо приложить, чтобы удержать под водой бетонную плиту, масса которой 720 кг? 8. Какую мощность развивает альпинист массой 80 кг, поднявшийся на высоту 500 м за 2 ч? 9. С помощью рычага рабочий поднимает плиту массой 120 кг. Какую силу он прикладывает к большему плечу рычага, равному 2,4 м, если меньшее плечо 0,8 м? 10.На какую высоту следует поднять тело массой 2 кг, чтобы его потенциальная энергия возросла на 19,6 Дж?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1. Давление, производимое плитой на землю, можно найти по формуле:

P = F/S,

где F - сила, действующая на плиту со стороны Земли, S - площадь, на которую распределится эта сила.

Сила, действующая на плиту со стороны Земли, равна ее весу:

F = mg,

где m - масса плиты, g - ускорение свободного падения.

Площадь, на которую распределится сила, равна произведению длины и ширины плиты:

S = 2 м × 0,9 м = 1,8 м².

Подставляя значения, получаем:

P = F/S = (5 т × 9,8 Н/т) / 1,8 м² = 27,2 кПа.

Ответ: Давление плиты на землю составляет 27,2 кПа.

2. Способы уменьшения давления включают в себя:

увеличение площади, на которую распределяется сила (например, использование широких лыж при ходьбе по снегу);

уменьшение силы, действующей на поверхность (например, использование баллона с гелием для поднятия легкого объекта);

уменьшение веса объекта, производящего давление (например, использование легких материалов при строительстве мостов или зданий);

использование специальных конструкций, которые могут распределять силу таким образом, чтобы давление на поверхность было минимальным (например, плавучие пирсы).

3. Давление воды на глубине 80 м можно найти по формуле:

P = ρgh,

где ρ - плотность воды, g - ускорение свободного падения, h - глубина.

Плотность воды при нормальных условиях (температура 4 °C) составляет 1000 кг/м³. Ускорение свободного падения примем за 10 м/с². Подставляя значения, получаем:

P = ρgh = 1000 кг/м³ × 10 м/с² × 80 м = 800000 Па = 800 кПа.

Ответ: Давление воды на глубине 80 м составляет 800 кПа.
Если воду перелить в более широкую посуду, то давление, производимое этой же самой водой на дно, не изменится. Это связано с тем, что давление жидкости на дно зависит только от высоты столба жидкости и плотности жидкости, а не от формы сосуда.

4. Если воду перелить в более широкую посуду, то давление, производимое этой же самой водой на дно, не изменится. Это связано с тем, что давление жидкости на дно зависит только от высоты столба жидкости и плотности жидкости, а не от формы сосуда.

5. Взрыв снаряда под водой губит организмы, живущие в воде, потому что он создает волну с большой энергией, которая распространяется по воде со скоростью около 1500 м/с. Это вызывает сильное давление и ударную волну, которые могут повредить или убить организмы.

6. Артезианский колодец основан на принципе давления жидкости. Когда воду находят в природных водоносных слоях под землей, то под действием гравитации она стекает вниз и накапливается в специальных водоносных пластах. Если эти слои закрыты сверху и снизу пластами, не пропускающими воду, то вода остается под давлением. При бурении скважины вода под давлением вытекает на поверхность и образует артезианский колодец.

7. Чтобы удержать под водой бетонную плиту массой 720 кг, нужно приложить силу, равную ее весу, умноженному на ускорение свободного падения. Таким образом, сила, необходимая для удержания плиты под водой, составляет около 7056 Н (720 кг × 9,8 Н/кг).

8. Мощность, развиваемая альпинистом при подъеме на высоту 500 м за 2 ч, можно найти по формуле: мощность = работа / время. Работа, которую нужно совершить, чтобы подняться на высоту 500 м, равна потенциальной энергии, которую получает альпинист: работа = масса × ускорение свободного падения × высота = 80 кг × 9,8 Н/кг × 500 м = 392000 Дж. Мощность, которую развивает альпинист, равна работе, разделенной на время: мощность = 392000 Дж / 2 ч = 196000 Вт (или 196 кВт).
9. Для решения задачи можно использовать формулу равновесия рычага: F1 × l1 = F2 × l2, где F1 и F2 - силы, приложенные к большему и меньшему плечам соответственно, l1 и l2 - длины соответствующих плеч рычага. Из этой формулы можно выразить силу F1, приложенную к большему плечу: F1 = (F2 × l2) / l1.

В данной задаче F2 = m × g, где m - масса плиты, g - ускорение свободного падения. Подставляя числовые значения, получаем: F2 = 120 кг × 9,8 Н/кг = 1176 Н.

Также из условия задачи известны длины плеч: l1 = 2,4 м, l2 = 0,8 м. Подставляем все значения в формулу и находим силу F1:

F1 = (F2 × l2) / l1 = (1176 Н × 0,8 м) / 2,4 м = 392 Н.

Ответ: сила, которую прикладывает рабочий к большему плечу рычага, равна 392 Н.

10. Потенциальная энергия тела на высоте h вычисляется по формуле Ep = mgh, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота.

Для нахождения высоты h, на которую нужно поднять тело, используем формулу: h = Ep / (mg).

Подставляя числовые значения, получаем: h = 19,6 Дж / (2 кг × 10 Н/кг) = 0,98 м.

Ответ: нужно поднять тело на высоту 0,98 м, чтобы его потенциальная энергия возросла на 19,6 Дж.

Answer 2

1. Для нахождения давления (P) под действием массы (m) на площадь (A), используется формула: \[ P = \frac{m}{A} \]

В данном случае, размеры плиты \(2 \, м \times 0,9 \, м\), следовательно, её площадь: \[ A = 2 \, м \times 0,9 \, м = 1,8 \, м^2 \]

Масса плиты \(5 \, ц = 500 \, кг\), тогда давление: \[ P = \frac{500 \, кг}{1,8 \, м^2} \approx 277,78 \, кПа \]

2. Способы уменьшения давления включают в себя: - Увеличение площади, на которую действует сила. - Уменьшение силы, действующей на определенную площадь.

3. Давление воды в море на глубине определяется формулой: \[ P = \rho \cdot g \cdot h \]

Где: - \(\rho\) - плотность воды (приблизительно \(1000 \, кг/м^3\)), - \(g\) - ускорение свободного падения (\(9,8 \, м/с^2\)), - \(h\) - глубина (\(80 \, м\)).

Подставив значения: \[ P = 1000 \, кг/м^3 \cdot 9,8 \, м/с^2 \cdot 80 \, м \approx 784000 \, Па = 784 \, кПа \]

4. Давление, производимое водой, не изменится, так как оно зависит только от высоты столба воды, а не от формы её контейнера.

5. Взрыв снаряда под водой создает ударную волну, которая передается через воду и может вызвать сильные изменения давления. Это является разрушительным для организмов, так как они не могут выдержать такие изменения.

6. Принцип работы артезианского колодца основан на давлении подземных вод. Если есть наклонный слой водоносного горизонта, то вода может подняться сама по себе до поверхности, не требуя дополнительных насосов. См. рисунок для более подробного объяснения.

7. Для определения силы, необходимой для удержания плиты под водой, используем формулу: \[ F = m \cdot g \]

Где: - \(m\) - масса плиты (\(720 \, кг\)), - \(g\) - ускорение свободного падения (\(9,8 \, м/с^2\)).

Подставив значения: \[ F = 720 \, кг \cdot 9,8 \, м/с^2 \approx 7056 \, Н \]

8. Мощность (P) можно найти, используя формулу: \[ P = \frac{W}{t} \]

Где: - \(W\) - работа (произведенная подъемом), - \(t\) - время подъема.

Работа подъема в данном случае \(W = m \cdot g \cdot h\), где \(h = 500 \, м\). Тогда: \[ W = 80 \, кг \cdot 9,8 \, м/с^2 \cdot 500 \, м \]

Подставим значение W и время подъема в формулу для мощности.

9. Сила, приложенная к большему плечу (F1), связана с силой, приложенной к меньшему плечу (F2), и длиной плеч: \[ F1 \cdot L1 = F2 \cdot L2 \]

Где: - \(F1\) - сила приложенная к большему плечу, - \(L1\) - длина большего плеча, - \(F2\) - сила приложенная к меньшему плечу, - \(L2\) - длина меньшего плеча.

Подставим значения и решим уравнение.

10. Потенциальная энергия (E) связана с высотой (h) следующим образом: \[ E = m \cdot g \cdot h \]

Мы хотим найти высоту, поэтому решим уравнение для \(h\), зная, что \(E = 19,6 \, Дж\), \(m = 2 \, кг\), и \(g = 9,8 \, м/с^2\).