Задачи на законы Ньютона к ОГЭ по физике с ответами, ФИПИ

Все задания на законы Ньютона к ОГЭ по физике с ответами, открытый банк заданий ФИПИ. 8 заданий на первый закон, 25 на второй закон, 8 заданий на 3-й закон.

Основные формулы:

Первый закон Ньютона. Если на тело не действуют силы или их действие скомпенсировано, то данное тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.

Свойство тел сохранять свою скорость при отсутствии действия на него других тел называется инерцией. Масса тела [кг] – количественная мера его инертности.

Системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона, называются инерциальными.

Сила – количественная мера взаимодействия тел. Сила – векторная величина и измеряется в ньютонах (Н). Сила, которая производит на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил, называется равнодействующей этих сил.

`vec F_(тр)=muN=mumg` - сила трения [Н] , N - реакция опоры
`vec F_(тяж)=mg` - сила тяжести [Н]
`vec F_(упр)=kΔх` - сила упругости [Н]
`P=mg` - вес тела [Н]

Второй закон Ньютона. Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе:
`vec a=vec F/m` или `vec F=mvec a` где `vec F` - равнодействующая всех приложенных сил

Если два тела взаимодействуют друг с другом, то ускорения этих тел обратно пропорциональны их массам.

`vec F_(тр)+vec F_(тяж)+vec F_(упр)=mvec a`

Третий й закон Ньютона. Силы, с которыми тела взаимодействуют друг с другом, равны по модулю и направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны:
`vec F_(12)=-vec F_(21)`

1.9 Явление инерции. Первый закон Ньютона
1.10 Второй закон Ньютона. Сонаправленность вектора ускорения тела и вектора силы, действующей на тело
1.11 Взаимодействие тел. Третий закон Ньютона

Все задания на законы Ньютона к ОГЭ

Явление инерции. Первый закон Ньютона

ОГЭ по физике

Для насаживания топора на топорище (рукоятку топора) по топорищу резко ударяют молотком (см. рисунок). Какое явление используют в данном случае?

1) колебания
2) инерция
3) реактивное движение
4) сопротивление воздуха

Ответ:

Номер: 315847

ОГЭ по физике

На горлышко банки устанавливают бумажное кольцо, на которое кладут небольшой грузик. При помощи карандаша кольцо резко выбивают в сторону. При этом грузик падает в банку (см. рисунок). Какое явление демонстрирует данный опыт?

1) колебания
2) инерция
3) реактивное движение
4) сопротивление воздуха

Ответ:

Номер: 439EF7

С летящего самолёта (см. рисунок) через грузовой люк сбрасывают груз.

ОГЭ по физике

Сразу после сбрасывания груз продолжает двигаться по направлению движения самолёта. Какое явление объясняет это движение?

1) реактивное движение
2) тяготение
3) инерция
4) сопротивление воздуха

Ответ:

Номер: CE49BA

При начале резкого ускорения движущегося автобуса пассажиры отклоняются назад (см. рисунок). Какое явление наблюдается в данном случае?

ОГЭ по физике

1) колебания
2) инерция
3) реактивное движение
4) сопротивление воздуха

Ответ:

Номер: FECCD5

Собаки или кошки, промокшие под дождем, начинают встряхиваться, чтобы высушить шерсть. При этом с шерсти во все стороны летят капли воды. Какое явление наблюдается в этом случае?

1) инерция
2) испарение
3) конвекция
4) электризация

Ответ:

Номер: 8B38DB

На горизонтальном гладком столике в купе движущегося поезда лежит мячик. При ускорении поезда мячик начинает катиться против направления движения поезда. Какое физическое явление объясняет возникающее движение мячика?

1) инерция
2) трение качения
3) преобразование энергии
4) всемирное тяготение

Ответ:

Номер: 09CBAE

ОГЭ по физике

На доске устанавливают столбик из шашек. Резким движением линейки нижнюю шашку выбивают в сторону. При этом остальные шашки в столбике остаются стоять на доске (см. рисунок). Какое явление демонстрирует данный опыт?

1) колебания
2) инерция
3) реактивное движение
4) сопротивление воздуха

Ответ:

Номер: AF55A5

При резком торможении движущегося поезда пассажиры отклоняются вперёд (см. рисунок). Какое явление наблюдается в данном случае?

1) колебания
2) инерция
3) реактивное движение
4) сопротивление воздуха

Ответ:

Номер: 801785

Второй закон Ньютона

ОГЭ по физике

В инерциальной системе отсчёта брусок из состояния покоя начинает скользить с ускорением вниз по наклонной плоскости (см. рисунок). Какому из векторов 1–4 сонаправлена равнодействующая сил, действующих на брусок?

Ответ:

Номер: BEB240

На покоящееся тело, находящееся на гладкой горизонтальной плоскости, начинают действовать две горизонтальные силы, лежащие на одной прямой (см. рисунок). Как изменяются со временем модуль скорости тела и модуль ускорения тела?

ОГЭ по физике

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Модуль скорости тела Модуль ускорения тела

Ответ:

1 3

Номер: 175001

ОГЭ по физике

В инерциальной системе отсчёта тело равномерно движется по окружности по часовой стрелке (см. рисунок). Какой из изображённых векторов совпадает по направлению с равнодействующей сил, приложенных к телу в точке А?

Ответ:

Номер: 76A9B4

На покоящееся тело, находящееся на гладкой горизонтальной плоскости, начинают действовать две горизонтальные силы, лежащие на одной прямой (см. рисунок). Определите, как изменяются со временем модуль ускорения тела и модуль скорости тела.

ОГЭ по физике

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Модуль ускорения тела Модуль скорости тела

Ответ:

3 1

Номер: D2B49B

ОГЭ по физике

Мяч брошен под углом к горизонту (см. рисунок). Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Какому из векторов 1–4 сонаправлена равнодействующая сил, действующих на мяч в точке А?

Ответ:

Номер: 29E7E8

Дайте развернутый ответ.
Тело массой 2 кг движется по окружности радиусом 2 м с постоянной по модулю скоростью 3 м/с . Чему равен модуль равнодействующей сил, приложенных к телу?

Ответ:

Дано: m = 2 кг; r = 2 м; V = 3 м/с
Найти: F-?
Решение:
`Fц = (mV^2)/r =(2*3^2)/2=18/2=9` кг*м/с² = 9 Н
1 Н = 1 кг·м/с²
Ответ: 9 H

Номер: 3D6A0A

Дайте развернутый ответ.
Однородный стержень (см. рисунок) подвешен на двух одинаковых вертикальных пружинах жёсткостью 800 Н/м каждая.

Какова масса стержня, если удлинение каждой пружины равно 2 см? Стержень неподвижен.

КЭС: 1.9 Второй закон Ньютона. Сонаправленность вектора ускорения тела и вектора силы, действующей на тело
1.12 Деформация тела. Упругие и неупругие деформации. Закон упругой деформации (закон Гука)

Ответ:

Дано: жесткости пружин — $k_1=K_2=800$ Н/м; удлинение пружин — $\Delta l_1 = \Delta l_2 = \Delta l =2 \cdot 10^{-2}$ м.

Найти: массу стержня — $m$.

Решение. Стержень неподвижен, значит, согласно второму закону Ньютона

$m\vec{g}+\vec{F}_{y1}+\vec{F}_{y2}=0$,
$m\vec{g}= — (\vec{F}_{y1}+\vec{F}_{y2})$

Сила тяжести, действующая на стержень, компенсируется силами упругости, которые действуют на стержень со стороны пружин
$mg=F_{y1}+F_{y2}$.

Жесткости пружин одинаковы, растяжения тоже, значит $F_{y1}=F_{y2}=k \Delta l$. Вернемся к последнему равенству и подставим в него этот результат

$mg=2 k \Delta l$.

Находим массу

$m=\frac{2 k \Delta l}{g}$,
$m=\frac{2*800*2 \cdot 10^{-2}}{10}=3,2$ кг

Ответ: 3,2 кг.

Номер: F69E29

Дайте развернутый ответ.
Брусок массой 100 г, подвешенный на легкой нити, поднимают вертикально вверх с ускорением, равным по модулю 1 м/с² и направленным вверх. Чему равен модуль силы натяжения нити?

Ответ:

Дано: масса бруска — $m=0,1$ кг; ускорение бруска — $a=1$ м/с².

Найти: силу натяжения нити — $T$.

Решение. В данном случае сила натяжения нити будет равна весу тела. Вес тела, движущегося с ускорением рассчитывается по формуле

$\vec{P}=m(\vec{g}-\vec{a})$.

Так как ускорение бруска направлено вверх, то

$T= P=m(g+a)$,

$T=0,1 \cdot (10+1)=1,1$ Н.

Ответ: сила натяжения нити 1,1 Н.

Номер: 95B153

Дайте развернутый ответ.
Коробку массой 10 кг равномерно и прямолинейно тянут по горизонтальной поверхности с помощью горизонтальной пружины жёсткостью 200 Н/м. Удлинение пружины 0,2 м. Чему равен коэффициент трения?

КЭС: 1.9 Второй закон Ньютона. Сонаправленность вектора ускорения тела и вектора силы, действующей на тело
1.11 Трение покоя и трение скольжения. Формула для вычисления модуля силы трения скольжения

Ответ:

Упругое растяжение пружины подчиняется закону Гука:
`vec F_(упр)=kΔх`

где F  — приложенная сила, k  — жесткость пружины, Δx  — величина растяжения. По условию k = 200 Н/м, а Δx  =  0,2 м, следовательно, сила, приложенная к пружине равна
`vec F_(упр)=kΔх=40Н`

Так как сказано, что коробку тянут равномерно и прямолинейно, то ускорение коробки равно нулю, и сила тяги равна силе трения. Таким образом,
F_тр=F=40Н

Сила трения равна силе реакции опоры (в данном случае она равна N=mg), умноженной на коэффициент трения μ. Отсюда,
`mu=F_(тр)/N=F_(тр)/(mg)=40/(10*10)=0,4`

Ответ: 0,4

Номер: 4E5FA9

Дайте развернутый ответ.
Тело движется вдоль оси OX. Проекция на эту ось равнодействующей всех сил, приложенных к телу, равна 3 Н. В таблице приведена зависимость проекции скорости υx этого тела от времени t.

t,с 2 4 6 8 10
υx,м/с³ 6 9 12 15

Чему равна масса тела?

Ответ:

Дано: F = 3 Н;
Найти: m-?
Решение:
Ускорение согласно таблице равно 1,5 м/с
F=ma
тогда
`m=F/а`=3:1,5=2 кг
Ответ: 2 кг

Номер: 78BC6E

Дайте развернутый ответ.
Брусок массой 100 г покоится на горизонтальной поверхности. Какую силу, направленную горизонтально, нужно приложить к бруску, чтобы он мог двигаться с ускорением 2 м/с²?
Коэффициент трения между бруском и поверхностью равен 0,1.

Ответ:

Дано: m = 100 г; μ = 0.1; a = 2 м/с²Найти: F-?
Решение:
Чтобы брусок двигался с ускорением a=2 м/с² равнодействующая сил, действующая на брусок, должна быть равна . Данная сила складывается из двух сил: силы трения F тр. и силы, приложенную к бруску F бр. Так как данные силы имеют противоположное направление, то
F=F бр. - F тр.
Сила трения равна F=μmg, тогда сила, приложенная к бруску:
F бр. = F +F тр. = m (a + μg) = 0,1 (2+0,1*10) = 0,3 Н
Ответ: 0,3 Н

Номер: 97E962

Дайте развернутый ответ.
Однородный стержень массой 2 кг подвешен на двух одинаковых невесомых вертикальных пружинах (см. рисунок).

Какова жёсткость каждой пружины, если удлинение каждой пружины равно 2 см? Стержень неподвижен.

Ответ:

Дано: масса стержня — $m=2$ кг; удлинение пружин — $\Delta l_1 = \Delta l_2 = \Delta l =2 \cdot 10^{-2}$ м, жесткости пружин равны $k_1=k_2=k$.

Найти: жесткости пружин — $k$.

Решение. Стержень неподвижен, значит, согласно второму закону Ньютона

$m\vec{g}+\vec{F}_{y1}+\vec{F}_{y2}=0$,

$m\vec{g}= — (\vec{F}_{y1}+\vec{F}_{y2})$

Сила тяжести, действующая на стержень, компенсируется силами упругости, которые действуют на стержень со стороны пружин

$mg=F_{y1}+F_{y2}$.

Жесткости пружин одинаковы, растяжения тоже, значит $F_{y1}=F_{y2}=k \Delta l$. Вернемся к последнему равенству и подставим в него этот результат

$mg=2 k \Delta l$.

Находим жесткость

$k=\frac{mg}{2 \Delta l}$,

$k=\frac{2 \cdot 10}{2 \cdot 2 \cdot 10^{-2}}=500$ Н/м.

Ответ: жесткости пружин 500 Н/м.

Номер: 571583

Задачи повышенной сложности:

Дайте развернутый ответ.
Конькобежец массой 60 кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении предмет массой 1 кг со скоростью 24 м/с и откатывается на 40 см. Найдите коэффициент трения коньков о лёд.

КЭС: 1.9 Второй закон Ньютона. Сонаправленность вектора ускорения тела и вектора силы, действующей на тело
1.15 Закон сохранения импульса для замкнутой системы тел. Реактивное движение

Ответ:

Дано: масса конькобежца — $m_1=60$ кг; масса предмета — $m_2=1$ кг; скорость предмета — $v_2=24$ м/с; расстояние, пройденное конькобежцем — $s=0,4$ м.
Найти: коэффициент трения коньков о лёд — $\mu $.
Решение. В результате броска конькобежец и предмет приобретают импульсы, направленные в противоположные стороны. До броска суммарный импульс системы «конькобежец-предмет» был равен нулю, значит, согласно закону сохранения импульса
$m_1\vec{v}_1+m_2\vec{v}_2=0 $.
Или, в проекциях на горизонтальную ось
$m_1v_1-m_2v_2=0$.
Найдем $v_1$ — начальную скорость с которой конькобежец начинает движение при скольжении
$m_1v_1=m_2v_2$,
$v_1=\frac{m_2v_2}{m_1} $,
$v_1=\frac{1 \cdot 24}{60}= 0,4$ м/с.
Конечная скорость конькобежца равна нулю (он остановился). Из формулы перемещения при прямолинейном равноускоренном движении, с учетом знаков проекций векторов (конькобежец тормозит, проекция ускорения отрицательна), найдем ускорение конькобежца
$s_x=\frac{v_{kx}^2-v_{1x}^2}{2a_x}\Rightarrow s=\frac{-v_1^2}{-2a}=\frac{v_1^2}{2a}$,
$a=\frac{v_1^2}{2s}$,
$a=\frac{0,4^2}{2 \cdot 0,4}=0,2$ м/с².
Это ускорение конькобежцу будет сообщать горизонтально направленная сила (или силы). Согласно второму закону Ньютона,
$F=m_1a$.
В горизонтальном направлении на тело действует сила трения (она и сообщает телу ускорение). В вертикальном направлении на тело действуют две силы: тяжести и реакции опоры. Эти силы компенсируют друг друга $N=m_1g$. Тогда для для силы трения получаем
$F=\mu N = \mu m_1g$,
$\mu m_1g= m_1a$,
$ \mu =\frac{a}{g}$,
$ \mu =\frac{0,2}{10}=0,02$.
Ответ: коэффициент трения коньков об лед 0,02.

Номер: B9CC47

Сплошной кубик плотностью 900 кг/м³ плавает на границе раздела воды и керосина, погрузившись в воду на глубину 4 см (см. рисунок). Слой керосина располагается выше, чем верхняя поверхность кубика. Определите длину ребра кубика.

КЭС: 1.9 Второй закон Ньютона. Сонаправленность вектора ускорения тела и вектора силы, действующей на тело
1.22 Закон Архимеда. Формула для определения выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в жидкость или газ. Условие плавания тела. Плавание судов и воздухоплавание

Ответ:

Дано: Плотность кубика — $\rho =900$ кг/м³; плотность воды — $\rho_1 =1000$ кг/м³; плотность керосина — $\rho_2 =800$ кг/м³; высота части кубика, погруженной в воду — $h_1=4$ см.

Найти: $h-?$

Решение. Обозначим высоту части кубика, находящейся в керосине $h_2$, заметим, что справедливо равенство $h=h_1+h_2$, оно пригодится нам позже. Запишем условие плавания кубика

$F_{A1}+F_{A2}=mg$,

где $F_{A1}$ — сила Архимеда, действующая на часть кубика, погруженную в воду, $F_{A2}$ — сила Архимеда, действующая на часть кубика, погруженную в керосин, $m$ — масса кубика. Распишем формулы нахождения сил Архимеда, а также выразим массу кубика через его плотность и объем

$\rho _1gV_1+\rho _2gV_2=\rho Vg$,

где $V_1$ — объем части кубика, находящейся в воде, $V_2$ — объем части кубика, находящейся в керосине и $V$ — объем всего кубика. Известно, что объем параллелепипеда связан с площадью и высотой, значит, учитывая что все указанные объемы имеют одинаковую площадь основания, можно представить их в виде

$V_1=Sh_1, V_2=Sh_2, V=Sh$.

Перепишем последнее уравнение с учетом последних равенств и преобразуем его

$\rho _1gSh_1+\rho _2gSh_2=\rho Shg$,

множитель $Sg$ присутствует во всех выражениях, поэтому сокращаем его

$\rho _1h_1+\rho _2h_2=\rho h$.

Последнее уравнение содержит две неизвестных: $h_2$ и $h$, используя связь высот $h=h_1+h_2$ или $h_2=h-h_1$, получим уравнение с одной неизвестной

$\rho _1h_1+\rho _2(h-h_1)=\rho h$.

Полученное уравнение решаем как обычное линейное (раскрываем скобки, все что с неизвестной в одну сторону, все что известно в другую)

$\rho _1h_1+\rho _2h- \rho _2 h_1=\rho h$,

$\rho _1h_1- \rho _2 h_1=\rho h-\rho _2h$,

общие множители выносим за скобки и находим неизвестную величину

$h_1(\rho _1- \rho _2)=h(\rho — \rho _2)$,

$h=\frac{h_1(\rho _1- \rho _2)}{\rho — \rho _2}$,

$h=\frac{4 \cdot (1000 — 800)}{900 — 800}=8$ см.

Ответ: длина ребра кубика равна 8 см.

Номер: CA7C45

Дайте развернутый ответ.
Тело из алюминия, внутри которого имеется воздушная полость, плавает в воде, погрузившись в воду на 0,54 своего объёма. Объём тела (включая полость) равен 0,04 м3. Найдите объём воздушной полости.

Ответ:

Дано: Плотность алюминия — $\rho _1=2700$ кг/м³; плотность воды — $\rho =1000$ кг/м³; объем тела — $V=0,04$ м³; объем погруженной части тела — $V_1=0,54V$.

Найти: объем полости — $V_2$.

Решение. Запишем условие плавания тела и выполним преобразования (распишем формулу нахождения силы Архимеда и избавимся от величины ускорения свободного падения, которое можно сократить

$F_A=mg\Rightarrow \rho gV_1=mg\Rightarrow \rho V_1=m$.

Массу алюминия можно определить через его плотность $m=\rho _1V_a$. Объем полости связан с объемом тела и объемом алюминия соотношением $V_a=V-V_2$. Тогда

$\rho V_1=\rho _1(V-V_2)$.

Получили уравнение относительно неизвестной величины, решаем его (раскрываем скобки, все что с неизвестной в одну сторону, все что известно в другую)

$\rho V_1=\rho _1V- \rho_1 V_2$,

$\rho_1 V_2=\rho _1V- \rho V_1$,

$\rho_1 V_2=\rho _1V- \rho \cdot 0,54V$,

$V_2=\frac{V(\rho _1- 0,54\rho) }{\rho_1}$,

$V_2=\frac{0,04 \cdot (2700 — 540) }{2700}=0,032$ м³.

Ответ: объем полости 0,032 м³.

Номер: 1904FC

Дайте развернутый ответ.
Автомобиль массой 1 т трогается с места и движется с ускорением 1,2 м/с². На первых метрах пути сила тяги совершила работу 14000 Дж. Чему равен этот путь, если сила сопротивления равна 200 H?

КЭС: 1.9 Второй закон Ньютона. Сонаправленность вектора ускорения тела и вектора силы, действующей на тело
1.16 Механическая работа. Формула для вычисления работы силы. Механическая мощность

Ответ:

Дано: m = 1 т = 1000 кг, а=1,2 м/с², А=14000 Дж Fс = 200 H
Найти: s-?
Решение:
Сила сопротивления Fс действует против силы тяги F, и по 2 закону Ньютона ma=F-Fс.
Можно записать, из чего состоит работа, совершенная всеми силами:
m*a*s=F*s - Fс*s=А_тяги - Fс*s
А_тяги = m*a*s + Fс*s
14000 = 1000 * 1,2 * s + 200 * s
14000 = 1200s +200s
s =14000:1400=10 м
Ответ: 10 м

Номер: DB22F9

Дайте развернутый ответ.
Конькобежец массой 60 кг, стоя на коньках на льду, бросает вперёд в горизонтальном направлении предмет массой 1 кг и откатывается назад на 40 см. Коэффициент трения коньков о лёд равен 0,02. Найдите скорость, с которой был брошен предмет.

Ответ:

Дано: m1 = 60 кг, m2 = 1 кг, s = 40 см = 0.4 м, f = 0.02, g = 10 м/с²
Найти: V-?
Решение:
На конькобежца действует только сила трения Fтр = -m1·gf в направлении, противоположном движению. поэтому по 2-му закону Ньютона
m1·a = -Fтр или m1·a = - m1·gf
ускорение: a = - gf
скорость v1(t) = v1₀ - gft
В конце пути конькобежец останавливается, поэтому v1(t) = 0, или v1₀ - gft = 0, откуда t = v1₀/gf.
Длина отката S1(t) = v1₀·t - 0,5gft² в момент остановки (при = t = v1₀/gf)
S1(t) = S1 = v1₀· (v1₀/gf) - 0,5gf·(v1₀/gf)² = 0,5·v1₀²/gf, откуда
v1₀ = √(2gf·S1) = √(2·10·0,02·0,4) = √0,1568 ≈ 0,4(м/с)
В начальный момент движения конькобежца его импульс равен импульсу брошенного предмета. т.е.
m2·v2 = m1·v1₀, откуда
v2 = m1·v1₀/m2 = 60· 0,4/1 ≈ 24 (м/с)
Ответ: 24 м/с

Номер: 402313

Дайте развернутый ответ.
С какой скоростью должен лететь самолёт в наивысшей точке «мёртвой петли» радиусом 1 км, чтобы лётчик оказался в невесомости?

КЭС: 1.5 Скорость равномерного движения тела по окружности. Направление скорости. Формула для вычисления скорости через радиус окружности и период обращения. Центростремительное ускорение. Направление центростремительного ускорения. Формула для вычисления ускорения. Формула, связывающая период и частоту обращения
1.9 Второй закон Ньютона. Сонаправленность вектора ускорения тела и вектора силы, действующей на тело

Ответ:

Дано: R = 1 км
Найти: V-?
Решение:
В высшей точке «мёртвой петли» на летчика действует сила тяжести F=mg и противоположна ей центростремительная (центробежная) сила, равная ma, где - центробежное ускорение. Чтобы летчик оказался в состоянии невесомости данные силы должны уравновешивать друг друга, тогда,
mg - mV²/R = 0
откуда скорость V равна
V = √gR = √10*1000 = 100 м/с
Ответ: 100 м/с

Номер: BF6C13

Дайте развернутый ответ.
Медный шар, в котором имеется воздушная полость, опущен в керосин. Наружный объём шара 0,1 м³. Найдите объём воздушной полости, если шар плавает на поверхности керосина, погрузившись в него на 0,89 своего объёма.

Ответ:

Дано:
Наружный объём шара 0,1 м³, погрузился на 0,89
ρ керосина = 800 кг/м³
ρ меди = 8900 кг/м³
Найти: Найдите объём воздушной полости.
Решение:
Если сравнить плотность меди и воды, то 8900/800 = 11,125 раза медь более плотная, то есть на 1 часть меди, должно приходится 11,125 частей объемов воздуха, чтобы обеспечить плавучесть. то есть в 0,89 объема 0,1 м³ где 1/11,125 это медь, тогда 0,89*0,1/11,125=0,008 м³ меди, все остальное будет воздух
0,1-0,008=0,092 м³
Ответ: 0,092 м³

Номер: E65826

Дайте развернутый ответ.
Сплошной кубик с ребром 10 см плавает на границе раздела воды и керосина, погрузившись
в воду на 2 см (см. рисунок). Свободная поверхность керосина располагается выше, чем верхняя поверхность кубика. Определите плотность вещества, из которого изготовлен кубик.

Ответ:

Дано: l стороны =10 см, h = 2 см
ρ вода = 1000 кг/м³
ρ керосина = 800 кг/м³
Найти: ρ вещества куба - ?
Решение: Найдем объем куба 0,1*0,1*0,1= 0,001 м³
Так как длина грани 10 см, то получается, что 0,2 части куба в воде, а 0,8 части в керосине. Найдем силу Архимеда для этих двух частей.
P = ρж ⋅ V
P в керосине = ρкеросина ⋅ V*0,8 = 800*0,001*0,8=0,64 кг
P в воде = ρводы ⋅ V*0,2 = 1000*0,001*0,2=0,2 кг
P = P в керосине +P в воде = 6,4+2=8,4 кг Эта сила уравновешивается массой куба, тогда
ρ куба = 0,84/0,001=840 кг/м³
Ответ: 840 кг/м³

Номер: 4BD1DD

Дайте развернутый ответ.
Конькобежец массой 80 кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении предмет со скоростью 20 м/с и откатывается в обратном направлении на 40 см. Найдите массу предмета, если коэффициент трения коньков о лёд равен 0,02.

Ответ:

Дано: m1 = 80 кг, V2 = 20 м/с, s = 40 см, μ коэффициент трения коньков о лёд равен 0,02
Найти: m2 - ?
Решение:
m1*V1 = m2*V2
m1*a = μ * m1
a = μ * g
s =V1²/2a = V1²/2μg, тогда
V1 = √2μgs
m1√2μgs = m2*V2, отсюда
m2 = (m1√2μgs)/m2V2 = 1,6 кг
Ответ: 1,6 кг

Номер: 623752

Дайте развернутый ответ.
Сплошной кубик с ребром 20 см плавает на границе раздела воды и керосина (см. рисунок). Плотность вещества, из которого изготовлен кубик, равна
850 кг/м³ . Слой керосина располагается выше, чем верхняя поверхность кубика. Определите, на какую глубину кубик погружён в воду.

Ответ:

Дано: l=20 см, ρ кубика = 850 кг/м³,
ρ керосина = 800 кг/м³,
ρ воды = 1000 кг/м³,

Найти: l погружения-?

Решение 1: Часть кубика плавает в воде, а часть тонет в керосине, так как вода плотнее, а керосин менее плотный, чем материал кубика. При этом полная сила противодействия этим выталкивающим силам равна массе m кубика в его объеме. Отсюда:

V кубика = 0,2*0,2*0,2=0,008 м³,
m кубика = 850*0,008=6,8 кг
Именно такую массу следовало бы принять, если бы у нас не было керосина, а был бы воздух. Однако в керосине несмотря на то, что в нем тонет кубик, все равно поднимает его вверх, что можно представить как условное изменение плотности этого кубика. При этом сила выталкивания керосина для полного кубика равна массе керосина в его объеме, тогда
m выталкивания в керосине = 800*0,008=6,4 кг, то есть условно можно представить словно у кубика масса стала всего лишь 6,8-6,4=0,4 кг на 0,008 м³
То есть условная плотность кубика 1/0,008*0,4= 50 кг/м³. Нетрудно прикинуть, что каждый 1 см погружения равен 10 кг, тогда 50 кг при погружении такой плотности в воду потребуют глубины 5 см.

Ответ: 5 см

Решение 2:
Решение 1: Часть кубика плавает в воде, а часть тонет в керосине, так как вода плотнее, а керосин менее плотный, чем материал кубика. При этом полная сила противодействия этим выталкивающим силам равна массе m кубика в его объеме.
По формуле плотности
m=ρV
V=a³
m=ρa³=850*0.2³=6.8 (кг)
Вниз на кубик действует сила тяжести mg
mg=6,8*10=68 (Н)
По справочнику:
плотность воды ρ₁=1000 кг/м³
плотность керосина ρ₂=800 кг/м³
Вверх - выталкивающие силы со стороны воды и керосина. По закону Архимеда они равны силе тяжести
ρ куб. *0,2 = ρ вод. * x + ρ керосин. * (0.2-x)
В нашем от объема осталось лишь 0,2, так как нет смысла брать 0,2³ (полный объем кубика) по сути это математическое сокращение. x - это погружение в воду и 0,2-x - это часть в керосине.
850*0,2=1000*x+800(0.2-x)
170 = 1000x+160-800x
200 x = 10
х = 10/200=0,05 м

Ответ: 5 см

Номер: C8F59D

Дайте развернутый ответ.
Автомобиль массой 1 т трогается с места и движется с ускорением 1,2 м/с². Определите работу силы тяги на первых 10 м пути, если сила сопротивления равна 200 H.

Ответ:

Дано: m = 1 т, a = 1,2 м/с², F сопр. = 200Н
Найти: Fт-?
Решение:
F=ma
F = F тяги - F сопр.
F тяги - F сопр. = ma
F тяги = ma +F сопр.
F тяги = 1,2*1000+200=1200+200=1400Н
A=Fs=1400*10=14000Дж
Ответ: 14000 Дж

Номер: B34264

Дайте развернутый ответ.
Самолёт совершает «мёртвую петлю». Чему равен радиус петли, если лётчик в верхней точке петли оказывается в состоянии невесомости при скорости 100 м/с?

Ответ:

Дано: вес летчика в верхней точке — $P=0$; скорость летчика — $v=100$ м/с.

Найти: радиус петли — $R$.

Решение. При равномерном движении по окружности возникает ускорение называемое центростремительным. Вес тела вычисляется по формуле

$\vec{P}=m(\vec{g}-\vec{a})$.

Согласно условию задачи вес летчика в верхней точке равен нулю, это возможно тогда, когда $m(\vec{g}=\vec{a})$. Отсюда следует, что модуль центростремительного ускорения в верхней точке будет равен $g$. Модуль центростремительного ускорения вычисляется по формуле

$a=\frac{v^2}{R}$.

Отсюда находим радиус окружности

$R=\frac{v^2}{a}=\frac{v^2}{g}$,

$R=\frac{100^2}{10}=1000$ м $=1$ км.

Ответ: радиус «мёртвой петли» 1 км.

Номер: B7143F

Дайте развернутый ответ.
Сплошной кубик с ребром 10 см плавает на границе раздела воды и неизвестной жидкости, плотность которой меньше плотности воды, погрузившись в воду на 2 см (см. рисунок). Плотность вещества, из которого изготовлен кубик, равна 840 кг/м³ .
Свободная поверхность неизвестной жидкости располагается выше, чем верхняя поверхность кубика. Определите плотность неизвестной жидкости.

Ответ:

Дано: l=10см, ρ кубика = 840 кг/м³; погрузился в воду на 2 см
ρ воды = 1000 кг/м³Найти: ρ жидкости -?
Решение: Найдем объем кубика 0,1*0,1*0,1= 0,001 м³;
P = ρж ⋅ V
P в воде = ρ воды ⋅ V*0,2 = 1000*0,001*0,2=0,2 кг c такой силой кубик выталкивается из воды.
Весь же вес кубика равен m = V*ρ кубика = 0.001*840=0.84 кг Тогда на неизвестную жидкость приходится выталкивающая сила
0,84-0,2=0,64 кг эта сила приходится на 0,8 от объема 0,001 м³, тогда
0,0008м³ составляет вес 0,64 кг, тогда плотность для 1 м³ будет 1/0,0008=x/0,64
x = 0,64/0,0008=800 кг/м³Ответ: 800 кг/м³

Номер: F2C085

Взаимодействие тел. Третий закон Ньютона

Нить, привязанная одним концом к вбитому в стену гвоздю, разорвётся, если другой её конец тянуть с силой не менее 50 Н. С какой наименьшей силой F надо растягивать эту же нить в разные стороны, чтобы она порвалась?

ОГЭ по физике

Ответ:

Номер: EED5F3

Два мальчика растягивают динамометр в противоположные стороны. Каждый прикладывает силу, равную 100 Н. Какое значение покажет динамометр?

Ответ:

100

Номер: F88AA9

Масса ученика равна 40 кг. Чему равна сила, с которой этот ученик притягивает к себе Землю?

Ответ:

400

Номер: D2CAED

Мальчик и девочка тянут верёвку за противоположные концы. Девочка может тянуть с силой не более 50 Н, а мальчик – с силой 150 Н. С какой силой они могут натянуть верёвку, не сдвигаясь с места?

Ответ:

Номер: CE6366

Учитель провёл следующий опыт. Взял две одинаковые тележки, к первой из которых прикрепил лёгкую упругую стальную пластинку. Согнул эту пластинку и связал её ниткой, а вторую тележку, на которую поместил груз, приставил к первой так, чтобы она плотно соприкасалась с другим концом пластинки. После пережигания нити пластинка выпрямилась, и обе тележки разъехались на разные расстояния (см. рисунок).

ОГЭ по физике

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.

1) Тележки взаимодействуют друг с другом силами, направленными
в противоположные стороны.
2) Ускорения, приобретаемые тележками, зависят от массы тележек.
3) Расстояния, на которые разъезжаются тележки, зависят от упругих свойств пластинки.
4) Расстояния, на которые разъезжаются тележки, зависят только от трения между колёсами тележек и поверхностью демонстрационного стола.
5) Ускорения, приобретённые тележками при распрямлении пластинки, равны по модулю.

Ответ:

1 2

Номер: 713674

Дайте развернутый ответ.
На вертикально расположенной доске закреплена электрическая схема (см. рисунок), состоящая из источника тока, лампы, упругой стальной пластины АВ. К одному концу пластины подвесили гирю, из-за чего пластина изогнулась и разомкнула цепь. Что будет наблюдаться в электрической цепи, когда доска начнёт свободно падать? Ответ поясните.

ОГЭ по физике

КЭС: 1.4 Свободное падение. Формулы, описывающие свободное падение тела по вертикали (движение тела вниз или вверх относительно поверхности Земли). Графики зависимости от времени для проекции ускорения, проекции скорости и координаты при свободном падении тела по вертикали
1.10 Взаимодействие тел. Третий закон Ньютона

Ответ:

цепь замкнется, лампочка загорится.

Пояснение. Сила, с которой груз действует на пластину — вес груза. Если доска начнет свободно падать, то груз уже не будет действовать на пластину, т.к. вес свободно падающего тела равен нулю. В результате пластина перестанет деформироваться, электрическая цепь замкнется и лампочка загорится.

Номер: F8B8E9

Учитель провёл следующий опыт. Взял две одинаковые тележки, к одной из которых прикрепил лёгкую упругую стальную пластинку. Согнул эту пластинку и связал её ниткой, а вторую тележку приставил к первой так, чтобы она плотно соприкасалась с другим концом пластинки. После пережигания нити пластинка выпрямилась, и обе тележки разъехались на одинаковые расстояния (см. рисунок).

ОГЭ по физике

1) Тележки взаимодействуют друг с другом силами, направленными
в противоположные стороны.
2) Ускорения, приобретаемые тележками, зависят от массы тележек.
3) Расстояния, на которые разъезжаются тележки, зависят от упругих свойств пластинки.
4) Расстояния, на которые разъезжаются тележки, зависят от трения между колёсами тележек и поверхностью демонстрационного стола.
5) Ускорения, приобретённые тележками при распрямлении пластинки, равны по модулю.

Ответ:

1 5

Номер: 28A83E

Дайте развернутый ответ.
Ведро с водой свободно падает дном вниз. В боковых стенках и дне ведра имеются отверстия. Будет ли выливаться вода через эти отверстия при падении ведра? Сопротивлением воздуха пренебречь. Ответ поясните.

Ответ:

При падении ведра вода не будет выливаться через отверстия.

Пояснение. Вес тела — сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес. Поскольку сопротивлением воздуха при движении ведра можно пренебречь, то можно сказать, что ведро с водой падает свободно. Вес свободно падающего тела равен нулю, т.е. вода в ведре не будет оказывать давления на боковые стенки ведра и его дно, а значит вода не будет выливаться через отверстия.

Номер: 0F6585

КЭС 1 Механические явления

Установите соответствие между формулами для расчёта физических величин и названиями этих величин. В формулах использованы обозначения:
m – масса тела; a – ускорение тела; A – работа силы; t – время действия силы.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФОРМУЛЫ
А) ma
Б) A/t

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) давление тела
2) модуль равнодействующей силы
3) механическая энергия
4) мощность

А Б

Ответ:

2 4

Номер: 1CD2B3

: Обновлено: 03 января 2024

ОГЭ по физике 2024, все задания ФИПИ с ответами