Итоговый тест по физике 7 класс

Решение:

Задача на применение закона сохранения энергии или работы.

Дано:

• Масса автомобиля \( m = 2.0 \text{ т} = 2000 \text{ кг} \)
• Начальная скорость \( v_0 = 0 \text{ м/с} \) (из состояния покоя)
• Конечная скорость \( v = 54 \text{ км/ч} \)
• Работа силы трения \( A_{\text{тр}} = -25 \text{ кДж} = -25000 \text{ Дж} \)

Найти:

• Работу силы тяги двигателя \( A_{\text{тяги}} \)

Перевод единиц измерения:

Переведем конечную скорость из км/ч в м/с:

\[ v = 54 \frac{\text{км}}{\text{ч}} = 54 \cdot \frac{1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = 54 \cdot \frac{5}{18} \text{ м/с} = 3 \cdot 5 = 15 \text{ м/с} \]

Ход решения:

Изменение кинетической энергии тела равно сумме работ всех сил, действующих на тело (теорема о кинетической энергии).

\( \Delta E_k = A_{\text{всех сил}} \)

\( E_{k \text{ конечная}} - E_{k \text{ начальная}} = A_{\text{тяги}} + A_{\text{тр}} \)

Кинетическая энергия в начале движения \( E_{k \text{ начальная}} = \frac{1}{2} m v_0^2 = \frac{1}{2} \cdot 2000 \text{ кг} \cdot 0^2 = 0 \text{ Дж} \).

Кинетическая энергия в конце движения \( E_{k \text{ конечная}} = \frac{1}{2} m v^2 = \frac{1}{2} \cdot 2000 \text{ кг} \cdot (15 \text{ м/с})^2 = 1000 \cdot 225 = 225000 \text{ Дж} \).

Подставим значения в уравнение теоремы о кинетической энергии:

\[ 225000 \text{ Дж} - 0 \text{ Дж} = A_{\text{тяги}} + (-25000 \text{ Дж}) \]\[ 225000 = A_{\text{тяги}} - 25000 \]\[ A_{\text{тяги}} = 225000 + 25000 \]\[ A_{\text{тяги}} = 250000 \text{ Дж} \]

Переведем работу силы тяги в кДж:

\[ A_{\text{тяги}} = 250000 \text{ Дж} = 250 \text{ кДж} \]

Ответ: 250 кДж.