Вариант 2, страница 184 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

Вариант 2

1. Если направление силы, приложенной к телу, совпадает по направлению с перемещением, то совершенная работа:

А) Положительная.

В) Отрицательная.

С) Равна 0.

D) Меняет свое значение с отрицательного на положительное.

2. Мальчик приводит брусок в движение, приложив силу, направленную горизонтально. Укажите силу, которая совершает отрицательную работу.

А) Сила реакции опоры.

В) Сила, приложенная мальчиком.

С) Сила тяжести.

D) Сила трения.

3. Основная единица измерения работы:

А) Дж.

В) Вт.

С) H.

D) кВт.

4. Определите работу, выполненную при подъеме тела массой 5 кг с высоты 6 м на высоту 10 м.

А) 30 H.

В) 50 H.

С) 200 H.

D) 300 H.

5. При уменьшении скорости в 2 раза сила тяги двигателя автомобиля:

А) Уменьшится в 2 раза.

В) Увеличится в 2 раза.

С) Уменьшится в 4 раза.

D) Увеличится в 4 раза.

6. Переведите 5 Вт в кВт.

А) $5 \cdot 10^3$ кВт.

В) $5 \cdot 10^2$ кВт.

С) $5 \cdot 10^{-2}$ кВт.

D) $5 \cdot 10^{-3}$ кВт.

7. Мощность двигателя, который совершает 90 кДж работы за 18 с равна:

А) 2 мВт.

В) 5 кВт.

С) 2 МВт.

D) 5 МВт.

1. Механическая работа определяется формулой $A = F \cdot s \cdot \cos(\alpha)$, где $\text{F}$ – модуль силы, $\text{s}$ – модуль перемещения, а $\alpha$ – угол между вектором силы и вектором перемещения. Если направление силы совпадает с направлением перемещения, то угол $\alpha = 0^\circ$. Косинус этого угла равен единице ($\cos(0^\circ) = 1$). Поскольку $F > 0$ и $s > 0$, работа $A = F \cdot s$ будет положительной.

Ответ: А) Положительная.

2. Отрицательную работу совершает сила, направленная против перемещения тела.

• Сила реакции опоры направлена перпендикулярно горизонтальному перемещению, поэтому её работа равна нулю.

• Сила, приложенная мальчиком, направлена в сторону движения, поэтому она совершает положительную работу.

• Сила тяжести направлена перпендикулярно горизонтальному перемещению, поэтому её работа равна нулю.

• Сила трения всегда направлена в сторону, противоположную движению. Угол между силой трения и перемещением составляет $180^\circ$, поэтому работа силы трения отрицательна.

Ответ: D) Сила трения.

3. Основной единицей измерения работы (и энергии) в Международной системе единиц (СИ) является Джоуль (Дж). Ватт (Вт) – это единица мощности, Ньютон (Н) – единица силы, а киловатт (кВт) – производная единица мощности.

Ответ: А) Дж.

4. Дано:

$m = 5$ кг
$h_1 = 6$ м
$h_2 = 10$ м
$g \approx 10$ Н/кг (ускорение свободного падения)

Найти:

$\text{A}$ - ?

Решение:

Работа, совершаемая при подъеме тела, равна произведению силы, приложенной к телу, на пройденное расстояние. Сила, необходимая для равномерного подъема, равна силе тяжести $F = mg$. Перемещение тела равно разности высот $s = h_2 - h_1$.
Формула для работы: $A = F \cdot s = mg(h_2 - h_1)$.
Вычислим перемещение:
$s = 10 \text{ м} - 6 \text{ м} = 4 \text{ м}$.
Теперь вычислим работу:
$A = 5 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} \cdot 4 \text{ м} = 200 \text{ Дж}$.
(Примечание: в вариантах ответа указана единица Ньютон (Н), что является ошибкой. Работа измеряется в Джоулях (Дж)).

Ответ: C) 200 Дж.

5. Мощность двигателя автомобиля связана с силой тяги и скоростью формулой $P = F \cdot v$. Если предположить, что мощность двигателя остается постоянной ($P = \text{const}$), то сила тяги $\text{F}$ и скорость $\text{v}$ обратно пропорциональны: $F = P/v$.

Если скорость уменьшается в 2 раза ($v' = v/2$), то новая сила тяги $F'$ будет равна:
$F' = P/v' = P/(v/2) = 2 \cdot (P/v) = 2F$.
Таким образом, сила тяги двигателя увеличится в 2 раза.

Ответ: В) Увеличится в 2 раза.

6. Приставка "кило" (к) означает умножение на 1000. Следовательно, 1 киловатт (кВт) равен 1000 ватт (Вт).
$1 \text{ кВт} = 1000 \text{ Вт}$.
Для перевода ватт в киловатты нужно разделить значение на 1000:
$5 \text{ Вт} = \frac{5}{1000} \text{ кВт} = 0.005 \text{ кВт}$.
В стандартной форме это записывается как $5 \cdot 10^{-3}$ кВт.

Ответ: D) $5 \cdot 10^{-3}$ кВт.

7. Дано:

$A = 90$ кДж
$t = 18$ с

Перевод в СИ:
$A = 90 \text{ кДж} = 90 \cdot 1000 \text{ Дж} = 90000 \text{ Дж}$

Найти:

$\text{P}$ - ?

Решение:

Мощность – это физическая величина, равная отношению работы ко времени, за которое эта работа была совершена.
$P = \frac{A}{t}$.
Подставим числовые значения:
$P = \frac{90000 \text{ Дж}}{18 \text{ с}} = 5000 \text{ Вт}$.
Переведем полученное значение в киловатты (кВт), зная, что $1 \text{ кВт} = 1000 \text{ Вт}$:
$5000 \text{ Вт} = 5 \text{ кВт}$.

Ответ: В) 5 кВт.