Самостоятельные работы Физика 7-3

Самостоятельные работы Физика 7 класс (продолжение 2)

Плавание тел. Плавание судов. Воздухоплавание

ВАРИАНТ 1

1.Почему водные животные не нуждаются в прочных скелетах?

2.Потонет ли в воде стеклянная бутылка, доверху наполненная водой?

3.На сколько увеличится осадка речного теплохода, принявшего груз 400 т, если площадь сечения корпуса теплохода на уровне воды равна 1600 м²?

4.Детский шар объемом 0,003 м³ наполнен водородом. Масса шара с водородом 3,4 г. Какова подъемная сила детского шара?

ВАРИАНТ 2

1.Почему уменьшается выталкивающая сила, действующая на шар, по мере его подъема?

2.Кирпич тонет в воде, а полено всплывает. Значит ли это, что на полено действует большая выталкивающая сила?

3.Какого веса груз удержит на воде плот, связанный из 25 сосновых бревен, если объем каждого бревна в среднем равен 0,8 м³, а плотность – 650 кг/м³?

4.Вес тела в воде три раза меньше, чем в воздухе. Какова плотность материала тела?

ВАРИАНТ 3

1.Как зависит глубина погружения в жидкость плавающего тела от его плотности?

2.Можно ли для полётов на Луне пользоваться воздушными шарами?

3.Деревянный брусок плавает на поверхности, наполовину погрузившись в воду. Определите вес бруска, если его объем 200 см³.

4.На одной чашке весов лежит кусок стекла массой 2,5 кг, на другой – кусок серебра массой 2,1 кг. Какая чашка перетянет, если взвешивание производить в воздухе? в воде?

ВАРИАНТ 4

1.Какую роль играет плавательный пузырь у рыб?

2.В сосуд со ртутью отпустили железную гайку. Утонет ли гайка?

3.Погрузится ли до ватерлинии судно, водоизмещение которого 124000 кН, а вес 65000 кН, если оно примет 5900 т груза?

4.Мальчик, масса тела которого 40 кг, держится на воде. Та часть тела, которая находится над поверхностью воды, имеет объем 2 дм³. Определите объем всего тела мальчика.

ВАРИАНТ 5

1.Как регулируют высоту подъема воздушного шара, наполненного горячим воздухом?

2.В кастрюле с водой плавает чашка. Как изменится уровень воды в кастрюле, если чашка утонет?

3.Какую силу нужно приложить, чтобы удержать в воде стальной рельс объемом 0,7 м³?

4.Почему горящий керосин не удаётся потушить водой?

ВАРИАНТ 6

1.Что называет водоизмещением судна?

2.Где корабль глубже погружается в воду: в реке или в море?

3.Океанский нефтеналивной танкер имеет водоизмещение 828000 кН. а) Каков вес танкера вместе с грузом? б) Как велик объем его подводной части?

4.Оболочка аэростата, привязанного при помощи стального троса, весит 550 Н и вмещает 350 м³ газа плотностью 0,6 кг/м³. Определите силу, достаточную для удержания аэростата за нижний конец троса, если вес троса равен 0,75 кН.

Механическая работа. Мощность

ВАРИАНТ 1

1.Какие два условия необходимы для совершения механической работы?

2.Тело бросили вертикально вверх. Совершает ли при этом работу сила тяжести?

3.Ястреб, масса которого 0,4 кг, воздушным потоком поднят на высоту 70 м. Определите работу силы, поднявшей птицу.

4.Определить мощность машины, которая поднимает молот весом 1,5 кН на высоту 0,8 м за 2 с.

ВАРИАНТ 2

1.Что показывает мощность?

2.Совершает ли человек работу, поднимаясь по лестнице на верхний этаж дома? А если он поднимается на лифте?

3.Под действием какой силы выполняется работа 200 кДж на пути 0,8 км?

4.Какую работу совершает двигатель мощностью 5 кВт за 0,5 ч?

ВАРИАНТ 3

1.От каких двух величин зависит совершенная работа?

2.Одинаковую ли механическую работу совершают мальчики, вбегающие по лестнице на одну и ту же высоту один за 1 мин, другой – за 40 с? Одинаковую ли мощность развивают они при этом?

3.Какую работу необходимо совершить для десятикратного подъема парового молота массой 20 т на высоту 120 см?

4.Определите мощность двигателя, совершающего в течение часа 18000 кДж работы.

ВАРИАНТ 4

1.Какие единицы мощности используют в технике?

2.Какой силой выполнена работа 30 кДж на пути 7,5 м?

3.Что происходит со скоростью автомобиля, если сила трения совершает работу?

4.Сколько времени должен работать двигатель мощностью 25 кВт, чтобы совершить работу 36000 кДж?

ВАРИАНТ 5

1.Как, зная мощность и время работы, рассчитать работу?

2.Может ли механическую работу совершить сила трения покоя?

3.Определите работу, совершаемую при подъеме тела весом 40 Н на высоту 120 см.

4.Самосвал при перевозке груза развивает мощность 30 кВт. Какая работа совершается им в течение 45 мин?

ВАРИАНТ 6

1.Что принимают за единицу работы?

2.Два мальчика, соревнуясь в перетягивании каната, тянут его в разные стороны. Один из них перетянул. Сравните механические работы сил, приложенных к канату.

3.Тело подвешено к пружине и находится в равновесии. Совершает ли работу сила упругости, действующая на тело?

4.Какую среднюю мощность развивает человек, поднимающий ведро воды весом 120 Н из колодца глубиной 20 м за 15 с?

Простые механизмы. Рычаг. Равновесие сил на рычаге. Момент силы

ВАРИАНТ 1

1.Почему дверную ручку прикрепляют не к середине двери, а у её края?

2.Если на доске, перекинутой через бревно, качаются двое ребят различного веса, то следует ли им садиться на одинаковом расстоянии от опоры?

3.На меньшее плечо рычага действует сила 300 Н, на большее 20 Н. Длина меньшего плеча 5 см. Определите длину большего плеча. Сделайте рисунок.

4.На концах рычага действуют силы 2 и 18 Н. Длина рычага 1 м. Где находится точка опоры, если рычаг в равновесии?

ВАРИАНТ 2

1.Почему при разрезании ножницами металлической проволоки её приходится помещать ближе к винту ножниц?

2.Какому числу должно быть равно отношение длин плеч рычага, который не дает ни выигрыша, ни проигрыша в силе? В каких случаях есть смысл применять такой рычаг?

3.На концах рычага действуют силы 40 и 240 Н, расстояние от точки опоры до меньшей силы 6 см. Определите длину рычага, если рычаг находится в равновесии.

4.На рычаге уравновешены две гири одинакового объема, но изготовленные из разных материалов. Изменится ли равновесие рычага, если гири погрузить в воду?

ВАРИАНТ 3

1.В школьной мастерской мальчик, чтобы сильно зажать в тиски обрабатываемую деталь, берется не за середину, а за край ручки тисков. Почему?

2.Какие части велосипеда представляют собой рычаги? Укажите точки опоры, точки приложения сил и плечи этих рычагов.

3.На концах рычага действуют силы 25 и 150 Н. Расстояние от точки опоры до большей силы 3 см. Определить длину рычага, если под действием этих сил он находится в равновесии?

4.Два куба, изготовленных из сплавов некоторых металлов, имеют одинаковую массу. Плотности их соответственно равны 5 г/см³ и 10 г/см³. Подвесив эти кубы к концам рычага, их погружают в воду. Каким должно быть отношение плеч рычага, чтобы в воде рычаг находился в равновесии?

ВАРИАНТ 4

1.Массивную дверь ребенок может закрыть, а открыть её ему бывает не под силу. Почему?

2.Какие части крана представляют собой рычаги. Укажите точки опоры, точки приложения сил и плечи этих рычагов.

3.Рычагом, одно плечо которого в 12 раз короче другого, поднят на высоту 6 см груз, масса которого равна 108 кг. При этом на длинное плечо пришлось подействовать силой 100 Н. Вычислите силу, достаточную для подъема груза этим рычагом в идеальном случае.

4.При помощи кусачек перекусывают гвоздь. Расстояние от оси вращения кусачек до гвоздя 2 см, а до точки приложения силы руки 16 см. Рука сжимает кусачки с силой 200 Н. Определите силу, действующую на гвоздь.

ВАРИАНТ 5

1.Какие из этих ножниц дают больший выигрыш в силе?

2.Двум товарищам нужно перейти траншею, на дне которой находится вода. Они стоят на противоположных сторонах траншеи, и у каждого в них имеется доска, длина которой намного меньше ширины траншеи. Как им следует поступить, чтобы с помощью имеющихся у них досок осуществить переход?

3.Плечи рычага, находящегося в равновесии, соответственно равны 15 и 90 см. Меньшая сила, действующая на рычаг, равна 1,2 Н. Найдите большую силу. Какой выигрыш можно получить с помощью этого рычага в силе?

4.Почему человек, несущий груз на спине, наклоняется вперед?

ВАРИАНТ 6

1.С какой целью цирковой артист при хождении по канату держит в руках тяжелый шест?

2.Как легче сдвинуть с места груженую телегу: прилагая силу к корпусу телеги или к верхней части обода колеса?

3.Почему рулевое колесо у автобуса имеет больший диаметр, чем у легкового автомобиля?

4.Балка массой 1200 кг и длиной 3 м лежит на опорах, равноудаленных от её концов. Расстояние между опорами 2 м. Какую силу, перпендикулярно балке и направленную вертикально вверх, нужно приложить, чтобы приподнять балку за один из её краев?

Рычаги в технике, быту и природе

ВАРИАНТ 1

1.При каком условии винт может служить для крепления деталей?

2.Как легче резать ножницами картон: помещая его ближе к концам ножниц или располагая ближе к середине?

3.Чтобы отвести штангу троллейбуса от провода, водитель прежде всего отдергивает возможно дальше назад верёвку, привязанную к одетому на штангу кольцу. Зачем?

4.На рычаге уравновешены две гири одинакового объема, но изготовленные из разных материалов. Изменится ли равновесие рычага, если гири погрузить в воду?

ВАРИАНТ 2

1.Настольные весы в магазине – рычажного типа. Объясните, почему при взвешивании продуктов или материалов массой до 1 кг на другую площадку весов гири не ставятся, а измеряемую массу указывает стрелка по шкале весов.

2.Почему для более прочного скрепления употребляются винты, а не гвозди?

3.Возьмите спичку и переломите её пополам. Если вы попробуете теперь каждую из половинок переломить снова, то убедитесь, что сделать это гораздо труднее, чем разломить целую спичку. Почему?

4.Что общего у руки и весла как у рычагов?

ВАРИАНТ 3

1.Почему вытянутой рукой нельзя удержать такой же груз, как согнутой?

2.Объясните, как легче сдвинуть с места автомобиль: при тяге его за переднюю подвеску или за верхнюю часть его колёс?

3.Если чашечные весы имею неравные плечи, то они не могут быть в равновесии. Но ведь их можно уравновесить, положив на одну из чашек небольшой грузик. Почему же и теперь нельзя взвешивать на таких весах обычным способом?

4.Почему дверную ручку прикрепляют не к середине двери, а к краю, притом наиболее удаленному от оси вращения двери?

ВАРИАНТ 4

1.Во время движения отдельных частей нашего тела некоторые кости или группы костей, наряду с другими функциями, выполняют ещё и функции рычагов. Рассмотрите работу руки, головы и стопы человека с точки зрения рычага: определите плечи сил и величину выигрыша в силе в каждом случае (смотри рисунок).

2.Почему утка при ходьбе переваливается с боку на бок, а курица нет?

3.Как известно, коренные зубы преодолевают значительно большее сопротивление, чем резцы. Можно, например, в некоторых случаях разгрызть такой орех, который не поддавался воздействию резцов. Объясните почему.

4.Почему легче отвернуть гайку длинным ключом, чем коротким?

ВАРИАНТ 5

1.На сухих лугах нередко встречается красивое травянистое растение, называемое луговым шалфеем. Рассмотрите устройство цветка шалфея и найдите в нем рычаг. Какое значение имеет рычаг шалфея для опыления цветка?

2.В густом лесу всегда можно встретить поваленные ветром деревья, а в открытом поле, где ветер гораздо сильнее, деревья сваливаются ветром редко. Чем это объясняется?

3.Велосипед имеет задний и передний тормоза. В каком порядке надо включать тормоза велосипеда при резкой остановке?

4.Чем обусловлена разница в формах винта для металла и винта для дерева (шурупа)?

ВАРИАНТ 6

1.Почему нельзя увеличивать шаг винта слесарных тисков? Ведь при большом шаге можно зажимать деталь гораздо быстрее (меньшим числом оборотов винта).

2.Каково назначение киля парусной лодки (яхты)?

3.На веревочной петле в горизонтальном положении висит палка. Один конец палки значительно толще другого. Разрежем палку в том месте, где была петля. Одинаков ли вес получившихся частей палки?

4.Почему конькобежцы, разгоняясь, размахивают руками?

Применение закона равновесия рычага к блоку. Равенство работ при использовании простых механизмов. «Золотое правило» механики

ВАРИАНТ 1

1.Рассмотрите руль, педаль и передачу велосипеда. В каком из этих механизмов добиваются выигрыша в силе, а в каком – скорости? С какой целью?

2.Какого веса груз можно поднять при помощи подвижного блока весом 40 Н, если тянуть веревку с силой 0,2 кН?

3.Вычислите работу, производимую рабочим при подъеме груза на высоту 12 м при помощи подвижного блока, если рабочий прилагает к веревке блока силу 0,25 кН.

4.Изобразите наклонную плоскость, которая при длине 8 м дает выигрыш в силе в 4 раза.

ВАРИАНТ 2

1.Приподняв груз рычагом, произвели работу, равную 80 Дж. На сколько пришлось опустить при этом другой конец рычага, действуя на него силой, модуль которой 80 Н?

2.Какой длины канат наматывается на барабан лебедки башенного крана, если подвижный блок с грузом поднимается на 68 м? С какой скоростью движется канат, наматываемый на барабан, если груз движется со скоростью 1,16 м/с?

3.Какую из наклонных плоскостей, изображенных на рисунке, вы использовали бы для подъема очень тяжелого груза?

4.Что важнее при установки парусов: в скорости выиграть или в силе?

ВАРИАНТ 3

1.Вы держите в руке карандаш или ручку и пишите ею. Ручка – рычаг. Проигрываете в силе? Или выигрываете? Присмотритесь к движению пальцев и кончика ручки при письме. Найдите точку опоры, оцените плечи. В чем проигрываете, в чем выигрываете? Во сколько раз?

2.Можно ли, потянув свободный конец веревки, перекинутой через неподвижный блок, с силой 12,5 Н, поднять груз массой 2,5 кг?

3.Диаметр вала ворота равен 20 см, а радиус колеса 0,8 м. Какой величины силу надо приложить к колесу ворота, чтобы поднять из колодца ведро с водой 100 Н?

4.При помощи рычага приподняли немного дверь весом 0,84 кН, действуя на длинное плечо силой 30 Н. При этом была совершена механическая работа в 26 Дж. На какую высоту была приподнята дверь и как велико расстояние, на которое переместился конец длинного рычага?

ВАРИАНТ 4

1.Возможность выиграть в силе привлекательна, тем более, если это делается такими простыми средствами. И все же при использовании простых механизмов всегда ограничиваются какими-то разумными пределами выигрыша: 3-5, максимум 10 раз (есть, конечно, исключения). Чем вы это можете объяснить такое ограничение?

2.Груз какой массы можно поднять с помощью подвижного блока, вес которого 20 Н, прилагая к свободному концу веревки усилие 210 Н, если не учитывать трение?

3.Вычислите работу, совершенную при подъеме тяжелого ящика на высоту 12 см посредством рычага с отношением плеч 10:1, если сила, действующая на длинное плечо, равна 150 Н.

4.На рычаге уравновешены две гири одинакового объема, но изготовленные из разных материалов. Изменится ли равновесие рычага, если гири погрузить в воду?

ВАРИАНТ 5

1.При помощи неподвижного блока поднимают из воды гранитную плиту объемом 0,03 м³. Какую силу прилагают рабочие, когда плита находится в воде; над поверхностью воды? (Трение не учитывать.)

2.Что произойдет, если, сидя в лодке, двигать веслами в противоположные стороны?

3.На какую длину надо протянуть свободный конец веревки подвижного блока, чтобы груз, висящий на крюке блока, поднять на 120 см?

4.Диаметр вала ворота равен 20 см, а радиус колеса 0,6 м. Какой величины силу надо приложить к колесу ворота, чтобы поднять из колодца ведро с водой весом 120 Н?

ВАРИАНТ 6

1.Поднимет ли стоящий на полу человек весом 600 Н при помощи неподвижного блока груз, масса которого 72 кг?

2.С помощью подвижного блока поднимают в течение 0,5 мин ящик с кирпичами на высоту 12 м, действуя силой 320 Н. Как велика мощность, развиваемая при подъеме ящика?

3.Одна наклонная плоскость имеет длину 6 м и высоту 1,5 м; другая при длине 7,2 м имеет высоту 1,8 м. Какая из этих наклонных плоскостей обеспечит больший выигрыш в силе при подъеме по ней какого-либо тела?

4.Если быстро движущийся автомобиль резко затормозит, то его передок опускается. Почему?

Коэффициент полезного действия

ВАРИАНТ 1

1.Бадью с известковым раствором массой 120 кг поднимают на второй этаж строящегося дома. Делают это при помощи подвижного блока. На веревку во время подъема действуют силой 720 Н. Определите КПД установки.

2.Каков КПД системы из двух блоков, если КПД каждого из них равен 0,8?

3.Двигатель подъемного крана мощностью 6 кВт поднимает груз массой 6 т на высоту 8 м. Определите время подъема груза, если КПД установки равен 80%.

4.Какой выигрыш в силе дают данные блоки и системы блоков, изображенные на рисунке?

ВАРИАНТ 2

1.Высота наклонной плоскости равна 1,2 м, а длина 10,8 м. Для подъема по этой плоскости груза массой 180 кг потребовалась сила 250 Н. Определите КПД наклонной плоскости и силу трения.

2.Какой выигрыш в силе дает полиспаст, изображенный на рисунке?

3.Автокраном поднимают груз весом 30 кН с помощью подвижного блока на высоту 6,6 м. Определите КПД блока, если трос при этом натягивается с силой 16 кН.

4.У каждого неподвижного блока полиспаста, изображенного на рисунке, КПД 90%, а у подвижного 80%. Чему равен КПД полиспаста?

ВАРИАНТ 3

1.При равномерном перемещении груза массой 15 кг по наклонной плоскости динамометр, привязанный к грузу, показывал силу, равную 40 Н. Вычислите КПД наклонной плоскости, если длина её 1,8 м, высота 30 см.

2.Используя одинаковые блоки, можно поднять груз весом Р (смотри рисунок) на одну и ту же высоту. Одинаковы ли КПД установок? Ответ обоснуйте.

3.Имеются две наклонные плоскости одинаковой длины и одинаковой высоты. Сравните КПД и обоснуйте ответы, если обе плоскости деревянные, но первая гладкая, а вторая шероховатая.

4.Мощный экскаватор поднимает ковш массой 20 т с грузом грунта массой 25 т со дна карьера на высоту 75 м. Вычислить полную работу, полезную работу и КПД.

ВАРИАНТ 4

1.Груз массой 100 Н находится на конце короткого плеча рычага длиной 16 см. Для поднятия этого груза к длинному плечу рычага длиной 80 см была приложена сила 25 Н. Определить КПД рычага.

2.Какой примерно выигрыш в силе дает колодезный ворот, изображенный на рисунке? Оцените КПД данного колодезного ворота.

3.Имеются две наклонные плоскости одинаковой длины и одинаковой высоты. Сравните КПД и обоснуйте ответы, если первая сделана из бетонной плиты, а у второй поверхность покрыта гладким стальным листом.

4.Вода из Дона подается насосами в канал Волга – Дон на высоту 44 м. Найти механическую мощность электродвигателя каждого насоса, если производительность насоса 45 м³ воды в 1 с, а КПД 0,9.

ВАРИАНТ 5

1.Используя стальной лом в качестве рычага, на одну и ту же высоту поднимают груз Р двумя способами (смотри рисунок №1). Плечи, на которые действует груз, и трение в точках опоры О одинаковы. Одинаковым ли будет КПД рычагов? Ответ объясните.

2. Какой примерно выигрыш в силе дает колодезный журавль, изображенный на рисунке №2? Оцените КПД данного колодезного журавля.

3.Ведро с песком массой 24,5 кг поднимают при помощи неподвижного блока на высоту 10 м, действуя на веревку силой 250 Н. Вычислите КПД установки.

4.Груз несут на палке, перекинутой через плечо. Как влияет положение груза (ближе или дальше от плеча) на значение той силы, с которой должна удерживать палку в равновесии, и той, с которой палка действует на плечо?

ВАРИАНТ 6

1. Имеются две наклонные плоскости одинаковой длины и одинаковой высоты. Сравните КПД и обоснуйте ответы, если обе плоскости железные, причем поверхность первой смазана маслянистым веществом.

2.К короткому плечу рычага подвесили груз весом 1,2 кН. При равномерном подъеме груза на 0,12 м к длинному плечу приложили силу 360 Н, при этом точка приложения движущей силы поднялась на 0,5 м. Определите КПД рычага.

3.Для подъема одного и того же груза на одну и ту де высоту в качестве рычага можно использовать стальной стержень или стальную трубку такого же диаметра. Одинаковы ли в этих случаях будут КПД рычагов?

4.Какой примерно выигрыш в силе дает рука человека, изображенная на рисунке? Оцените КПД руки человека.

Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия. Превращение одного вида механической энергии в другой

ВАРИАНТ 1

1.На одной и той же высоте находятся два тела равного объема, но изготовленные из разных материалов. Одинаковыми ли запасами потенциальной энергии они обладают? Почему?

2.Какие превращения энергии происходят при падении камня в воздухе?

3.Стальная деталь объемом 4 дм³ находится на высоте 2 м. Определите потенциальную энергию детали.

4.Для чего рыболовы используют удилища с тонкими упругими концами?

ВАРИАНТ 2

1.Автомобиль спускается с горы с выключенным двигателем. За счет какой энергии осуществляется это движение?

2.Грузовой и легковой автомобили двигаются с одинаковой скоростью по горизонтальной дороге. Какой энергией они обладают? Что можно сказать о величине этой энергии?

3.Мячик массой 50 г движется со скоростью 60 м/с. Чему равна его кинетическая энергия?

4.Какие превращения энергии происходят при подаче воды с некоторой глубины?

ВАРИАНТ 3

1.За счет каких видов энергии действует механизм стенных гиревых часов? Будут ли они функционировать в условиях невесомости? Почему?

2.Какой энергией обладает летящий вертолет? Как изменится его энергия, если он зависнет над каким – то местом на Земле?

3.Какой потенциальной энергией обладает дождевая капля массой 20 мг на высоте 2 км?

4.Почему трудно прыгнуть на берег с небольшой лодки, а такой же прыжок с борта теплохода не представляет никакой трудности?

ВАРИАНТ 4

1.Две автомашины равной массы двигаются с одинаковой скоростью по горизонтальному участку дороги. Какой энергией они обладают? Что можно сказать о величине этой энергии? Что изменится в случае обгона одним автомобилем другого?

2.Какие превращения энергии происходят при падении воды в водопаде?

3.Камень, движущийся со скоростью 10 м/с, обладает кинетической энергией 5 Дж. Чему равна масса камня?

4.На одной и той же высоте находятся кусок мрамора и кусок свинца одинакового объема. Какое из этих тел обладает большей потенциальной энергией?

ВАРИАНТ 5

1.За счет каких видов энергии действует механизм пружинных часов? Будут ли функционировать они в условиях невесомости? Почему?

2.Артиллерийское орудие производит выстрел. Какие превращения энергии происходят: при движении снаряда в стволе; при его падении на землю?

3.Для чего при строительстве гидроэлектростанций возводят плотины?

4.По горизонтальному столу катится шарик массой 400 г с постоянной скоростью 15 см/с. Чему равна его кинетическая энергия?

ВАРИАНТ 6

1.Почему тяжелая грузовая автомашина должна иметь более мощные тормоза, чем легковая?

2.Пожарный насос выбрасывает воду. На что расходуется энергия насоса?

3.Тело массой 1 кг находится на высоте 2 м от поверхности земли. На какой высоте следует расположить тело массой 0,5 кг, чтобы оно обладало такой же потенциальной энергией?

4.Альпинист совершает восхождение на Эльбрус. Какие преобразования механической энергии происходят в этом случае?