СР–6. Давление твердых тел
Вариант 1
- При скреплении различных деталей винтами, болтами и заклепками под них подкладывают специальные шайбы. Для чего это делают?
- Принимая длину одной лыжи равной 1,5 м и ширину — 10 см, определите давление, которое оказывает мальчик массой 45 кг на снег. Сможет ли он проехать на лыжах по льду, который выдерживает давление 1 кПа?
Вариант 2
- Объясните назначение мягких подушек, перин, матрацев.
- Лед выдерживает давление 100 кПа. Пройдет ли по этому льду трактор массой 5 т, если он опирается на гусеницы общей площадью 1,5 м2?
Вариант 3
- Как может человек, стоя на земле, увеличить в 2 раза давление, оказываемое им на опору?
- Какое давление на железнодорожное полотно оказывает четырехосный железнодорожный вагон массой 50 т, если площадь соприкосновения одного колеса с рельсом составляет 5 см2?
Вариант 4
- Объясните назначение наперстка, надеваемого на палец при шитье иголкой.
- Трактор оказывает на почву давление 40 кПа. Определите его массу, если известно, что опорная площадь одной его гусеницы составляет 6500 см2.
Вариант 5
- Зачем железнодорожные рельсы укладывают на шпалы? С какой целью нижнюю часть рельса делают более широкой?
- Какой наибольший вес может иметь двухосный груженый вагон, если допускаемое давление на железнодорожные рельсы 10 000 кПа, а площадь соприкосновения одного колеса с рельсом равна 4 см2?
Вариант 6
- Если металлический стакан сжать ладонями вдоль оси, то рука, нажимающая на край стакана, будет ощущать боль, а другая нет. Почему?
- Определите давление, оказываемое на лунный грунт астронавтом, если его масса со снаряжением 175 кг, а ботинок оставлял след площадью 410 см2. Сила тяжести на поверхности Луны в 6 раз меньше, чем на Земле.
Вариант 7
- Объясните, почему человек может ходить по берегу моря, покрытому галькой, не испытывая болезненных ощущений, и не может идти по дороге, покрытой щебенкой.
- Останкинская телевизионная башня в Москве опирается на фундамент десятью «ножками», площадь опоры каждой 4,7 м2. Масса башни 32 000 т. Определите давление, производимое на фундамент, с учетом того, что при сильном ветре давление на основание башни становится больше на 2700 кПа.
Вариант 8
- С какой целью грузовые машины имеют сзади колеса с двойными баллонами?
- Спортсмен, масса которого 80 кг, скользит на коньках. Какое давление оказывает он на лед, если длина одного конька 40 см, а ширина лезвия 3 мм?
Вариант 9
- Небольшие по весу ледоколы не могут сломать многометровый лед. Почему же это удается сделать тяжелым ледоколам?
- Какое давление производит на фундамент кирпичная стена высотой 20 м?
Вариант 10
- Зависит ли давление колесного трактора на дорогу от давления внутри баллона колеса?
- Определите наибольшую высоту бетонной колонны, которая может разрушиться под действием собственной силы тяжести, если допустимое давление бетона 5000 кПа.
Глава 1. Первоначальные сведения о строении вещества§ 13. Различие в молекулярном строении твёрдых тел, жидкостей и газов
Ранее вы изучали свойства твёрдых тел, жидкостей и газов.
Объяснить свойства веществ можно, если знать их молекулярное строение.
Одно и то же вещество может находиться в различных состояниях.
Так, например, вода, замерзая, становится твёрдым телом (лёд), а при кипении обращается в газообразное состояние (пар). Это три состояния одного и того же вещества (воды) — жидкое, твёрдое и газообразное. А если все три состояния воды — это состояния одного и того же вещества, значит, и молекулы его не отличаются друг от друга. Отсюда можно сделать вывод, что различные свойства вещества во всех состояниях определяются тем, что его молекулы расположены иначе и движутся по-разному.
Если газ сжимается и объём его уменьшается, следовательно, в газах расстояние между молекулами намного больше размеров самих молекул. Поскольку в среднем расстояния между молекулами в десятки раз больше размера молекул, то они слабо притягиваются друг к другу.
Молекулы газа, двигаясь во всех направлениях, почти не притягиваются друг к другу и заполняют весь сосуд. Газы не имеют собственной формы и постоянного объёма.
Молекулы жидкости расположены близко друг к другу. Расстояния между каждыми двумя молекулами меньше размеров молекул, поэтому притяжение между ними становится значительным.
Молекулы жидкости не расходятся на большие расстояния, и жидкость в обычных условиях сохраняет свой объём, но не сохраняет форму.
Поскольку притяжение между молекулами жидкости не так велико, то они могут скачками менять своё положение. Жидкость не сохраняет свою форму и принимает форму сосуда. Они текучи, их легко перелить из одного сосуда в другой.
Жидкость трудно сжимается, так как при этом молекулы сближаются на расстояние, когда заметно проявляется отталкивание.
В твёрдых телах притяжение между молекулами (атомами) ещё больше, чем у жидкостей. Поэтому в обычных условиях твёрдые тела сохраняют свою форму и объём.
В твёрдых телах молекулы (атомы) расположены в определённом порядке. Это лёд, соль, металлы и др. Такие тела называются кристаллами.
Модель кристаллической решётки железа
Молекулы или атомы твёрдых тел колеблются около определённой точки и не могут далеко переместиться от неё. Твёрдое тело поэтому сохраняет не только объём, но и форму.
Расположение молекул воды в трёх разных состояниях показано на рисунке 31: газообразном — водяной пар (рис. 31, в), жидком — вода (рис. 31, б) и твёрдом — лед (рис. 31, а).
Рис. 31. Расположение молекул воды: а — во льду; б — воде; в — в водяном паре
Вопросы:
1. Каково расположение молекул газа?
2. Чем объясняется способность жидкостей сохранять свой объём?
3. Как расположены частицы в твёрдых телах?
Задания:
1. Налейте в пластмассовую бутылку воды до верху и закройте крышкой. Попытайтесь сжать в ней воду. Затем вылейте воду, снова закройте бутылочку. Теперь попробуйте сжать воздух. Объясните результаты опыта.
2. На блюдце с холодной водой поставьте перевёрнутый очень тёплый стакан. Через 15—20 мин проследите за уровнем воды в стакане и блюдце. Объясните результат опыта.
Предыдущая страницаСледующая страница
СР–2. Механическое движение
Вариант 1
- Скорость тела 20 м/с. Выразите эту скорость в км/ч.
- Трактор за первые 5 мин проехал 600 м. Какой путь он пройдет за 20 мин, двигаясь с той же скоростью?
Вариант 2
- Летчик на реактивном самолете пролетел 100 км по кругу за 2,5 мин. Определите скорость самолета в м/с и км/ч.
- Один велосипедист в течение 10 с двигался со скоростью 6 м/с, а второй проехал тот же участок пути за 12 с. Какова скорость второго велосипедиста?
Вариант 3
- Автомобиль развивает скорость до 160 км/ч, а почтовый голубь — до 16 м/с. Сможет ли голубь догнать автомобиль?
- За первые 3 ч пешеход прошел 12 км, а следующие 2 ч его скорость составляла 3 км/ч. Чему равна средняя скорость движения пешехода на всем пути?
Вариант 4
- Автомобиль движется равномерно со скоростью 40 м/с в течение 0,5 мин. Какой путь он прошел за это время?
- Колонна солдат длиной 0,45 км движется со скоростью 4 км/ч. Из конца колонны в ее начало отправляется сержант со скоростью 5 км/ч. Сколько времени будет идти сержант до начала колонны?
Вариант 5
- Средняя скорость пешехода 5 км/ч. Пловец проплыл 100 м вольным стилем за 50 с. У кого средняя скорость движения больше?
- Любое тело, падающее в безвоздушном пространстве вблизи поверхности Земли, проходит за первую секунду движения около 5 м, за вторую — около 15 м. Вычислите среднюю скорость тела за 2 с движения.
Вариант 6
- Сколько времени займет спуск на парашюте с высоты 2 км при скорости равномерного снижения 5 м/с?
- Первые 800 м поезд метрополитена прошел со средней скоростью 36 км/ч, следующие 900 м — со скоростью 54 км/ч. Определите среднюю скорость движения поезда на всем пути.
Вариант 7
- Скорость роста гриба в теплую погоду равна 4 мм/мин. На сколько вырос бы гриб, если бы он рос с такой скоростью 5 ч?
- Велосипедист и мотоциклист одновременно выезжают на шоссе и движутся в одном направлении. Скорость первого 12 м/с, второго — 54 км/ч. Какое расстояние будет между ними через 5 мин?
Вариант 8
- Велосипедист едет равномерно со скоростью 24 км/ч, а мотоциклист со скоростью 20 м/с. Сравните их скорости движения.
- Из лагеря вышел отряд туристов и отправился к озеру со скоростью 4 км/ч. Через 1,5 ч вслед за ними выехал велосипедист со скоростью 10 км/ч. Через какое время велосипедист догонит отряд?
Вариант 9
- Сможет ли пешеход, двигаясь со скоростью 2 м/с, пройти 5 км за 0,5 ч?
- Трамвай прошел первые 300 м со скоростью 6м/с, а следующие 500 м за 50 с. Определите среднюю скорость трамвая на всем пути.
Вариант 10
- Скорость тела 108 км/ч. Выразите эту скорость в м/с.
- Из двух населенных пунктов, находящихся на расстоянии 2,5 км, одновременно в одну сторону начинают двигаться автомобиль и мотоцикл. Скорость автомобиля 20 км/ч, а мотоцикла — 10 км/ч. Через какое время автомобиль догонит мотоцикл?
7 класс
Взаимодействие тел
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
Давление твердых тел, жидкостей и газов
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
СР-8. Архимедова сила. Плавание тел
Вариант 1
- В какой воде и почему легче плавать: в морской или речной?
- Какая требуется сила, чтобы удержать в воде мраморную плиту массой 1 т?
Вариант 2
- Металлический брусок погрузили в жидкость один раз полностью, другой — наполовину. Одинаковая ли выталкивающая сила действует на брусок в этих случаях?
- Плавающий на воде деревянный брусок вытесняет воду объемом 0,72 м3, а погруженный в воду целиком — 0,9 м3. Определите выталкивающие силы, действующие на брусок в обоих случаях. Объясните, почему эти силы различны.
Вариант 3
- Два одинаковых шарика погружены в разные жидкости (рис. 68). На какой шарик действует большая архимедова сила? Почему?
- Тело массой 300 г имеет объем 200 см3. Утонет ли это тело в нефти? Какова архимедова сила, действующая на него?
Вариант 4
- В воду опустили две детали, одинаковые по форме и равные по объему (рис. 69). Равны ли архимедовы силы, действующие на них? Почему?
- Железобетонная плита размером 4 x 0,3 x 0,25 м погружена в воду на половину своего объема. Какова архимедова сила, действующая на нее?
Вариант 5
- Используя таблицу плотностей некоторых твердых тел, укажите, какие металлы будут плавать в ртути, а какие — тонуть.
- Определите объем куска меди, на который при погружении в бензин действует выталкивающая сила 1,4 Н.
Вариант 6
- На поверхности воды в ведре плавает пустая кастрюля. Изменится ли уровень воды в ведре, если кастрюлю утопить? Ответ обоснуйте.
- Какую силу надо приложить, чтобы удержать в воде камень, вес которого в воздухе 100 Н? Плотность камня 2600 кг/м3.
Вариант 7
- Почему нельзя гасить горящий керосин, заливая его водой?
- Льдина весом 20 кН плавает в воде. Определите выталкивающую силу, действующую на льдину. Какая часть объема льдины видна над поверхностью воды?
Вариант 8
- Почему выталкивающая сила, действующая на одно и то же тело, в газах во много раз меньше, чем в жидкостях?
- На судно погрузили 200 т нефти. На сколько изменился объем подводной части судна?
Вариант 9
- Сосновый и пробковый шарики равного объема плавают на воде. Какой из них глубже погружен в воду? Почему?
- Какой наибольший груз может выдержать на поверхности воды пробковый пояс весом 40 Н, погруженный в воду?
Вариант 10
- Кусок мрамора и медная гиря имеют одинаковую массу. Какое из этих тел легче удержать в воде и почему?
- Определите выталкивающую силу, действующую на стальной брусок массой 350 г, погруженный в воду.
СР-7. Давление в жидкостях и газах
Вариант 1
- Под колоколом воздушного насоса находится сосуд, закупоренный пробкой. Почему при интенсивном выкачивании воздуха из–под колокола пробка может вылететь (рис. 67)?
- Определите глубину погружения батискафа, если на его иллюминатор площадью 0,12 м2 давит вода с силой 1,9 МН.
Вариант 2
- Если стрелять в пустой стакан, то пуля пробьет только два отверстия. При попадании пули в стакан, наполненный водой, он разбивается на мелкие части. Почему?
- Какое давление должен иметь пожарный насос, чтобы подавать воду на высоту 80 м?
Вариант 3
- Почему при закачивании воздуха в шину автомобиля с каждым разом становится все труднее двигать ручку насоса?
- Длина аквариума 40 см, ширина 20 см, высота 30 см. С какой силой вода оказывает давление на дно аквариума?
Вариант 4
- Из баллона выпустили половину газа. Как изменилось давление газа в баллоне? Объясните почему.
- Манометр, установленный на батискафе, показывает, что давление воды составляет 9,8 МПа. Определите глубину погружения батискафа.
Вариант 5
- Почему мяч, вынесенный из комнаты на улицу зимой, становится слабо надутым?
- Какое давление на дно сосуда оказывает слой керосина высотой 25 см?
Вариант 6
- В двух одинаковых закрытых сосудах находится газ равной массы. Один из этих сосудов стоит в теплом помещении, а другой — в холодном. В каком из сосудов давление газа меньше? Почему?
- Определите, с какой силой давит воздух на крышу дома длиной 50 м и шириной 10 м при нормальном атмосферном давлении.
Вариант 7
- Почему при проколе камеры велосипедного колеса давление воздуха в ней уменьшается?
- Атмосферное давление на Воробьевых горах 748 мм рт. ст., а на уровне Москвы–реки 775 мм рт. ст. Вычислите высоту Воробьевых гор.
Вариант 8
- Почему взрыв снаряда в воде губителен для живущих в воде организмов?
- На какой глубине движется подводная лодка, если на крышку выходного люка, имеющего площадь 3000 см2, вода давит с силой 618 кН?
Вариант 9
- Почему на верхних этажах зданий напор воды в кранах водопровода меньше, чем на нижних?
- Цилиндр высотой 50 см заполнен до краев водой. На расстоянии 20 см от дна в цилиндре вмонтирован кран. Под каким давлением вытекает вода из крана?
Вариант 10
- Почему, когда мы втягиваем ртом воду через соломинку, вода поднимается вверх?
- На какой глубине в пруду давление в 2 раза больше атмосферного?