Все задачи по простым механизмам и рычагу к ОГЭ по физике с ответами из открытого банка заданий ФИПИ. 20 штук.
Формулы:
`F_1/F_2=l_2/l_1` - золотое правило механики (рычаг)
l1, l2 - плечи силы [м]
F1, F2 - силы, действующие на рычаг
Условия равновесия:
`vecF_1+vecF_2+...vecF_n=0`
`M_1+M_2+...M_n=0`
`M=Fl` - момент силы [Н*м]
Рычаг находится в равновесии, если произведение силы на плечо по обе стороны опоры одинаково:
`F_1 ⋅ l_1 = F_2 ⋅ l_2`
Неподвижный блок представляет собой равноплечий рычаг. Он не дает выигрыш в силе, но помогает изменить направление.
Подвижный блок представляет собой рычаг, у которого одно плечо в два раза больше второго. Он дает выигрыш в силе в 2 раза (`P/F=2`)
1.20 Простые механизмы. «Золотое правило» механики. Рычаг. Момент силы. Условие равновесия рычага. Подвижный и неподвижный блоки. КПД простых механизмов
Все задачи по простым механизмам и рычагу к ОГЭ по физике
Лёгкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила F1 = 6 Н. Чему равна сила F2, если длина рычага равна 25 см, а плечо силы F1 равно 15 см?
Н
Ответ:
9
*пояснение 25-15=10. 10 к 15 относится в 1,5 раза, то есть сила должна быть 1,5 раза больше. 6*1,5=9 Н
Номер: 4BF745
На рисунке изображён неподвижный блок, с помощью которого равномерно поднимают груз массой 200 кг. Какую силу при этом прикладывают к свободному концу нити? Трением в блоке и массой нити пренебречь.
Н
Ответ:
2000
*пояснение: 200*10=2000 Н
Номер: 574B42
Изображённая на рисунке система находится в равновесии. Блоки и нить очень лёгкие, трение пренебрежимо мало. Масса груза 2 равна 4 кг. Чему равна масса груза 1?
кг
Ответ:
8
Номер: 7A8E03
С помощью подвижного блока равномерно поднимают груз массой m = 20 кг. Чему равен модуль вертикальной силы
→
F, приложенной к свободному концу верёвки, перекинутой через блок? Блок и верёвку считать невесомыми.
Н
Ответ:
100
Номер: B5640C
На рисунке изображён подвижный блок, с помощью которого, прикладывая к свободному концу нити вертикальную силу величиной 20 Н, равномерно поднимают груз.
Если трением пренебречь, а блок и нить считать невесомыми, то чему равна масса поднимаемого груза?
кг
Ответ:
4
*пояснение так как это блок, то груз поднимаем в два раза больший, то есть 20*2=40 Н. 40/10=4 кг
Номер: D93E08
Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия лёгкого рычага. Результаты для сил и их плеч, которые он получил, представлены в таблице.
F1,Н l1,м F2,Н l2,м
? 0,4 50 0,8
Чему равна сила F1, если рычаг находится в равновесии?
Н
Ответ:
100
* из свойства рычага F1*L1=F2*L2
Номер: B9E816
Чему равен модуль силы
→
F, которую нужно приложить к концу лёгкой нерастяжимой нити, перекинутой через блоки, чтобы уравновесить груз массой 10 кг, подвешенный к оси блока Б (см. рисунок)? Нить и блоки А и Б считать невесомыми, трением пренебречь.
Н
Ответ:
50
Номер: F7EC28
Груз какой массы надо подвесить к лёгкому рычагу в точке А, чтобы уравновесить груз массой 3 кг, подвешенный в точке B?
кг
Ответ:
6
*пояснение сила обратно пропорциональна рычагу
2/4=3/x
х=6
Номер: 241127
Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия лёгкого рычага. Результаты для сил и их плеч, которые он получил, представлены в таблице.
F1,Н l1,м F2,Н l2,м
30 ? 15 0,4
Чему равно плечо l1, если рычаг находится в равновесии?
м
Ответ:
0.2
*пояснение сила обратно пропорциональна рычагу
Номер: 3D562C
На рисунке изображён неподвижный блок, с помощью которого, прикладывая к свободному концу нити вертикальную силу величиной 20 Н, равномерно поднимают груз.
Если трением в блоке пренебречь, а блок и нить считать невесомыми, то чему равна масса поднимаемого груза?
кг
Ответ:
2
Номер: CB1BDD
На рисунке изображён подвижный блок, с помощью которого, прикладывая к свободному концу нити силу, равномерно поднимают груз массой 500 г.
Чему равен модуль прикладываемой силы, если трением пренебречь и блок считать невесомым?
Н
Ответ:
2,5
*пояснение, блок работает в данной схеме как рычаг
Номер: 1C925B
Лёгкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила F2 = 6 Н. Чему равна сила F1, если плечо силы F1 равно 25 см, а плечо силы F2 равно 15 см?
Н
Ответ:
3,6 Н
*пояснение F1*L1=F2*L2
15/25=0.6
6*0.6=3.6 Н
Номер: 885DA7
Какой выигрыш в силе при подъёме тела даёт система из идеальных блоков, показанная на рисунке?
в ___ раз(а)
Ответ:
2
Номер: F6029B
Изображённая на рисунке система находится в равновесии. Блоки и нить очень лёгкие, трение пренебрежимо мало. Масса груза 1 равна 6 кг. Чему равна масса груза 2?
кг
Ответ:
3
Номер: 2A246A
Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия лёгкого рычага. Результаты для сил и их плеч, которые он получил, представлены в таблице.
F1,Н l1,м F2,Н l2,м
40 0,4 ? 0,8
Чему равна сила F2 , если рычаг находится в равновесии?
Н
Ответ:
20
Номер: 9AEB60
На рисунке изображён подвижный блок, с помощью которого, прикладывая к свободному концу нити силу величиной 30 Н, равномерно поднимают груз.
Чему равна масса поднимаемого груза, если трением пренебречь и блок считать невесомым?
кг
Ответ:
6
Номер: B4A73B
К лёгкому рычагу ОА приложены силы, направления которых указаны на рисунке. Модуль силы, приложенной в точке В, указан на рисунке. Точка О – ось вращения рычага. Какая сила должна быть приложена в точке А, чтобы рычаг находился в равновесии?
Н
Ответ:
4
* пояснение.
F1*L1=F2*L2
9*4=9*x
36=9*x
x=4
Номер: 45478B
Дайте развернутый ответ.
Каким образом легче резать картон с помощью ножниц: помещая картон у кончиков лезвий или ближе к их середине? Ответ поясните.
Ответ:
Ближе к середине ножниц.
Пояснение. Ножницы можно рассматривать как рычаг с разными плечами. При этом чем меньше плечо силы, действующей на картон, тем меньше сила, приложенная человеком к ножницам.
Номер: B20001
Дайте развернутый ответ.
Неравноплечные чашечные весы (одно плечо больше другого) уравновешивают, положив на одну из чашек небольшой грузик. Нарушится ли равновесие, если теперь на чашки весов положить одинаковые по массе гирьки? Ответ поясните.
Ответ:
Равновесие весов нарушится.
Пояснение. Рассмотрим первоначальную ситуацию — неравноплечие весы уравновешены с помощью одной гирьки массой m. Пусть масса самой чаши весов равна m1.
Тогда, согласно правилу моментов при равновесии весов выполняется равенство
(m + m1)l1 = m1l2.
Предположим, что равновесие сохранится и в том случае, если положить на чашки весов, тогда должно выполняться равенство моментов сил
(m + m1 +m2)l1 = (m1+m2)l2.
Преобразуем это равенство и проверим его справедливость
(m + m1)l1 + m2l1 = m1l2 + m2l2 ⇒ m2l1 = m2l2 .
Из последнего равенства следует, что
l1=l2, что не верно по условию задачи. Значит, наше предположение о том, что равновесие сохранится, если дополнительно положить на чаши весов одинаковые гирьки, не верно, т.е. равновесие нарушится.
Номер: FD30D5
Дайте развернутый ответ.
Отрезок однородной проволоки подвешен за середину. Изменится ли (и если изменится, то как) равновесие рычага, если левую половину сложить вдвое (см. рисунок)? Ответ поясните.
Ответ:
равновесие нарушится в сторону правой половины проволоки.
Пояснение. Подвешенная проволока представляет собой рычаг, причем ввиду того, что проволока однородная, масса обоих плеч рычага будет одинаковой и в первом и во втором случаях. Значит на эти плечи рычага будут действовать одинаковые силы тяжести.
Точка приложения силы тяжести — центр тяжести тела. Опять же ввиду однородности проволоки центр тяжести каждой половины проволоки будет лежать посредине, поэтому плечи сил будут равны (l11 = l2). Отсюда следует равенство моментов сил и равновесие проволоки в первом случае (mgl11 = mgl2). Во втором случае центр тяжести левой половины проволоки смещается вправо — ближе к точке подвеса, поэтому плечо силы тяжести, действующей на эту половину проволоки будет меньше, чем плечо силы тяжести, действующей на правую половину проволоки. Значит моменты сил, действующих на плечи рычага будут не одинаковыми (mgl2 > mgl12). Поэтому равновесие нарушится, перевесит та часть проволоки, у которой больше момент силы, действующей на нее, т.е. правая.
Номер: 3A9151
