Самостоятельная работа на тему "Работа силы" 9 класс

Вариант 1

Задача 1

Груз массой 10 кг равномерно поднимают вертикально вверх на высоту 2 м. Чему равна работа силы тяжести?

Задача 2

Ящик тянут по горизонтальной поверхности с силой 50 Н, направленной под углом 30° к горизонту. Какая работа совершается при перемещении ящика на 10 м?

Задача 3

Автомобиль массой 1,5 т разгоняется из состояния покоя до скорости 20 м/с. Чему равна работа результирующей силы?

Вариант 2

Задача 1

Тело массой 5 кг поднимают по наклонной плоскости длиной 4 м на высоту 2 м. Какую работу совершает сила тяжести?

Задача 2

Человек толкает тележку с постоянной силой 100 Н горизонтально на расстояние 5 м, затем ещё 3 м под углом 45° вверх. Чему равна общая работа?

Задача 3

Пружину жесткостью 200 Н/м сжимают на 5 см. Какую работу при этом совершают?

Решения

Вариант 1

Решение задачи 1

Дано:

·         m=10m=10 кг

·         h=2 м

·         A=?

Сила тяжести:

F=mg=10⋅10=100 Н

Работа силы тяжести (противоположна перемещению):

A=−Fh=−100⋅2=−200 Дж

Ответ: A=−200 Дж.

Решение задачи 2

Дано:

·         F=50 Н

·         α=30°

·         S=10 м

·         A=?

Горизонтальная составляющая силы:

Fx​=Fcos30°=50⋅0,866=43,3 Н

Работа силы:

A=Fx​⋅S=43,3⋅10=433 Дж

Ответ: A=433 Дж.

Решение задачи 3

Дано:

·         m=1,5 т =1500=1500 кг

·         v=20 м/с

·         A=?

Работа равна изменению кинетической энергии:

A=mv²​=1500⋅20²​=300000 Дж

Ответ: A=300 кДж.

Вариант 2

Решение задачи 1

Дано:

·         m=5 кг

·         L=4 м

·         h=2 м

·         A=?

Работа силы тяжести зависит только от высоты:

A=−mgh=−5⋅10⋅2=−100 Дж

Ответ: A=−100 Дж

Решение задачи 2

Дано:

·         F1​=100 Н, S1​=5 м (горизонтально)

·         F2​=100 Н, S2​=3 м, α=45°

·         Aобщ​=?

1.    Работа на горизонтальном участке:

A1​=F1​⋅S1​=100⋅5=500 Дж

2.    Работа на наклонном участке:

A2​=F2​⋅S2​⋅cos45°=100⋅3⋅0,707=212,1 Дж

3.    Общая работа:

Aобщ​=A1​+A2​=500+212,1=712,1 Дж

Ответ: Aобщ​≈712 Дж.

Решение задачи 3

Дано:

·         k=200 Н/м

·         x=5 см =0,05=0,05 м

·         A=?

Работа по сжатию пружины:

A=kx²​=2200⋅0,05²​=0,25 Дж

Ответ: A=0,25 Дж.