Контрольная работа №5 по темам «Архимедова сила», «Плавание тел и судов», «Воздухоплавание». Вариант1 Уровень 1 1. Два шарика, свинцовый и железный, равной массы подвешены к коромыслу весов. Нарушится ли равновесие весов, если шарики опустить в воду? А. Равновесие не нарушится Б. Перетянет железный шарик В. Перетянет свинцовый шарик 2. Если сила тяжести, действующая на погруженное в жидкость тело, меньше архимедовой силы, то тело А. всплывает Б. тонет В. находится в равновесии внутри жидкости 3. Найдите верную формулу архимедовой силы: а) Fа = рт Ѵт g б) Fa = рж Ѵīg c) Fa = рж Ѵжд д) Fa = рт Ѵжд 4. Альпинист поднимается к вершине горы. Как изменится атмосферное давление по мере движения альпинистов? А. Увеличится Б. Уменьшится В. Не изменится Г. Сначала увеличится, а затем уменьшится 5. Определите архимедову силу, действующую на стальной шарик объемом 200 см³, погруженный в машинное масло. Уровень 2 6. Алюминиевый брусок массой 540 г опущен в керосин. Чему равна действующая на брусок архимедова сила? 7. По условию задачи №6 определите вес алюминиевого бруска в керосине. 8. Площадь малого поршня гидравлической машины 10см, на него действует сила 1кН. Какую силу необходимо приложить к большому поршню, чтобы поршни были в равновесии? Площадь большого поршня 500см2. 9. При загрузке глубина осадки судна увеличилась на 1,5 м. Определите массу груза в тоннах, принятого кораблем, если площадь сечения корабля на уровне воды в среднем равна 4000 м². 10. Какую силу надо приложить для подъема из воды бетонной плиты объемом 0,6м³?

Ответ: Решено все задания. Смотри ниже детальное решение каждого из них.

Уровень 1

1. Два шарика в воде

Ответ: Б. Перетянет железный шарик

• Плотность железа больше плотности свинца.
• При погружении в воду на шарики действует выталкивающая сила (сила Архимеда).
• Так как объемы шариков разные, то и выталкивающие силы будут разные.
• На железный шарик будет действовать большая выталкивающая сила, чем на свинцовый.

Ответ: Б. Перетянет железный шарик

2. Сила тяжести и архимедова сила

Ответ: А. всплывает

• Если сила тяжести, действующая на тело, меньше архимедовой силы, то тело всплывает.
• Архимедова сила направлена вверх и выталкивает тело из жидкости.
• Когда архимедова сила превышает силу тяжести, тело поднимается к поверхности.

Ответ: А. всплывает

3. Формула архимедовой силы

Ответ: c) Fa = ρж Vж g

• ρж - плотность жидкости, в которую погружено тело.
• Vж - объем жидкости, вытесненный телом (равен объему погруженной части тела).
• g - ускорение свободного падения.

Ответ: c) Fa = ρж Vж g

4. Атмосферное давление в горах

Ответ: Б. Уменьшится

• Атмосферное давление уменьшается с подъемом на высоту.
• Чем выше альпинист, тем ниже атмосферное давление.

Ответ: Б. Уменьшится

5. Архимедова сила на стальной шарик

Ответ: 1.6 Н

1. Переводим объем шарика из см³ в м³:
   \[ V = 200 \text{ см}^3 = 200 \times 10^{-6} \text{ м}^3 = 2 \times 10^{-4} \text{ м}^3 \]
2. Плотность машинного масла (примерное значение):
   \[ \rho = 800 \text{ кг/м}^3 \]
3. Архимедова сила:
   \[ F_\text{A} = \rho V g = 800 \text{ кг/м}^3 \times 2 \times 10^{-4} \text{ м}^3 \times 10 \text{ м/с}^2 = 1.6 \text{ Н} \]

Ответ: 1.6 Н

Уровень 2

6. Архимедова сила на алюминиевый брусок

Ответ: 2 Н

1. Переводим массу бруска из граммов в килограммы:
   \[ m = 540 \text{ г} = 0.54 \text{ кг} \]
2. Плотность алюминия (примерное значение):
   \[ \rho_\text{ал} = 2700 \text{ кг/м}^3 \]
3. Объем бруска:
   \[ V = \frac{m}{\rho_\text{ал}} = \frac{0.54 \text{ кг}}{2700 \text{ кг/м}^3} = 2 \times 10^{-4} \text{ м}^3 \]
4. Плотность керосина (примерное значение):
   \[ \rho_\text{кер} = 800 \text{ кг/м}^3 \]
5. Архимедова сила:
   \[ F_\text{A} = \rho_\text{кер} V g = 800 \text{ кг/м}^3 \times 2 \times 10^{-4} \text{ м}^3 \times 10 \text{ м/с}^2 = 1.6 \text{ Н} \]

Ответ: 1.6 Н

7. Вес алюминиевого бруска в керосине

Ответ: 3.78 Н

1. Сила тяжести, действующая на брусок:
   \[ P = mg = 0.54 \text{ кг} \times 10 \text{ м/с}^2 = 5.4 \text{ Н} \]
2. Архимедова сила (из предыдущей задачи):
   \[ F_\text{A} = 1.6 \text{ Н} \]
3. Вес бруска в керосине:
   \[ P_\text{в керосине} = P - F_\text{A} = 5.4 \text{ Н} - 1.6 \text{ Н} = 3.8 \text{ Н} \]

Ответ: 3.8 Н

8. Сила на большом поршне

Ответ: 50 кН

1. Площадь малого поршня:
   \[ S_\text{мал} = 10 \text{ см}^2 \]
2. Площадь большого поршня:
   \[ S_\text{бол} = 500 \text{ см}^2 \]
3. Сила, действующая на малый поршень:
   \[ F_\text{мал} = 1 \text{ кН} = 1000 \text{ Н} \]
4. Сила, действующая на большой поршень:
   \[ \frac{F_\text{бол}}{F_\text{мал}} = \frac{S_\text{бол}}{S_\text{мал}} \Rightarrow F_\text{бол} = F_\text{мал} \times \frac{S_\text{бол}}{S_\text{мал}} = 1000 \text{ Н} \times \frac{500 \text{ см}^2}{10 \text{ см}^2} = 50000 \text{ Н} = 50 \text{ кН} \]

Ответ: 50 кН

9. Масса груза на корабле

Ответ: 6000 тонн

1. Увеличение глубины осадки судна:
   \[ h = 1.5 \text{ м} \]
2. Площадь сечения корабля на уровне воды:
   \[ S = 4000 \text{ м}^2 \]
3. Объем вытесненной воды:
   \[ V = S \times h = 4000 \text{ м}^2 \times 1.5 \text{ м} = 6000 \text{ м}^3 \]
4. Плотность воды:
   \[ \rho_\text{воды} = 1000 \text{ кг/м}^3 \]
5. Масса вытесненной воды (и масса груза):
   \[ m = \rho_\text{воды} \times V = 1000 \text{ кг/м}^3 \times 6000 \text{ м}^3 = 6 \times 10^6 \text{ кг} = 6000 \text{ тонн} \]

Ответ: 6000 тонн

10. Сила для подъема бетонной плиты

Ответ: 12 кН

1. Объем бетонной плиты:
   \[ V = 0.6 \text{ м}^3 \]
2. Плотность бетона (примерное значение):
   \[ \rho_\text{бетона} = 2000 \text{ кг/м}^3 \]
3. Масса плиты:
   \[ m = \rho_\text{бетона} \times V = 2000 \text{ кг/м}^3 \times 0.6 \text{ м}^3 = 1200 \text{ кг} \]
4. Сила тяжести, действующая на плиту:
   \[ P = mg = 1200 \text{ кг} \times 10 \text{ м/с}^2 = 12000 \text{ Н} \]
5. Плотность воды:
   \[ \rho_\text{воды} = 1000 \text{ кг/м}^3 \]
6. Архимедова сила, действующая на плиту:
   \[ F_\text{A} = \rho_\text{воды} \times V \times g = 1000 \text{ кг/м}^3 \times 0.6 \text{ м}^3 \times 10 \text{ м/с}^2 = 6000 \text{ Н} \]
7. Сила, необходимая для подъема плиты:
   \[ F = P - F_\text{A} = 12000 \text{ Н} - 6000 \text{ Н} = 6000 \text{ Н} = 6 \text{ кН} \]

Ответ: 6 кН

Result Card: Физический гений

Минус 15 минут нудной домашки. Потрать их на катку или новый рилс

Стань легендой класса: поделись решением с теми, кто в танке