Контрольная работа № 1 «Тепловые явления» 1 вариант1. Какое количество теплоты затрачено на нагревание стального сверла массой 10 г.если при сверлении оно нагрелось от 10 до 90 °С?2. На сколько градусов надо изменить температуру салюминиевой заклее массой 0.02кг, чтобы внутренняя энергия изменилась на 50 Дж?

1. 1 Дж.

2. 1,5* Дж.

Объяснение:

№1.

Механическая работа силы определяется по формуле A = F*S*cos α (α — угол между направлениями силы F и перемещения S). Так как действует только одна сила, F, α=0°, соs α = 1, а значит, A = F*S.

[! Если ещё не проходили формулу с косинусом (что может быть, я не знаю, за какой класс задача), то вместо A = F*S*cos α нужно сразу написать А = F*S!]

Подставим в эту формулу значения из условия:

А = 2 Н * 0,5 м = 1 Дж.

ответ: 1 Дж.

№2.

Механическую работу можно вычислить по формуле A = N*t (N — механическая мощность, t — время). Подставим в эту формулу значения из условия:

А = 1,5 * Вт * 1 с = 1,5 * Дж.

ответ: 1,5* Дж.

а) 1,25 м

б) 6,67 м

Объяснение:

а) По сути, движение брошенного вверх тела — это равноускоренное движение с отрицательным ускорением g (ускорением свободного падения), поэтому перемещение тела (равное максимальной высоте подъёма) можно выразить формулой

, где v — конечная скорость, v0 — начальная скорость, а — ускорение.

В данном случае v = 0, так как на максимальной высоте тело останавливается (и потом начинает падать вниз), v0 = 5 м/с, ускорение а — ускорение свободного падения g. Но так как тело движется вверх, а g направлено вниз, то есть ускорение направлено противоположно движению, g приобретает знак «минус». Тогда формулу перемещения можно переписать как

Подставим значения величин из условия:

= 1,25 (м)

ответ: 1,25 м.

б) Потенциальная энергия тела вычисляется по формуле Еп = m*g*h (m — масса тела, h — высота, на которой оно находится), а кинетическая энергия — по формуле Ек =

На искомой высоте h выполняется равенство

Ек = 2Еп, то есть

, или

 

Разделив обе части равенства на m, получим

Назовём путь, который тело, чтобы набрать скорость v, буквой L. Так как свободное падение — это равноускоренное движение с ускорением g,

(v0 = 0; g положительно, так как оно направлено вниз, и тело тоже движется вниз).

Пусть h — искомая высота, на которой Ек = 2Еп, Н — максимальная высота (та, с которой падает тело; по условию, Н=20 м). Так как для соблюдения условия Ек = 2Еп нужно, чтобы тело набрало скорость v, а эту скорость оно набирает, пройдя путь L,

h = H - L =  

Итак,

,

.

Подставим вместо h в уравнение скорости:

Возведём обе части в квадрат:

≈ 266,6 (м2/с2)

Подставим это значение в формулу для h:

(м)

Проверим, выполняется ли условие :

133,3m ≈ 133,4m

[расхождение появляется из-за того, что g взято равным 10 м/с2, а не 9,8 м/с2, и прочих округлений; расхождение не сильно влияет на результат]

ответ: 6,67 м.