Задача по физике для 9 класса с решением движение по окружности

Учебники

Журнал «Квант»

Общие

Уровень А

1. Колесо совершает за одну минуту:

б) 1500 оборотов.

Определите его период.

2. Период вращения лопастей ветряной мельницы равен 5 с. Определите число оборотов лопастей за 1 ч.

3. Определите частоту движения:

б) минутной, – стрелок механических часов.

Секундная стрелка часов совершает один оборот за 1 мин, минутная стрелка – один оборот за 1 ч.

4. Частота вращения воздушного винта самолета 25 Гц. За какое время винт совершает 3000 оборотов.

5. Период вращения Земли вокруг своей оси равен 1 сут. Определите частоту ее вращения.

6. Колесо совершило 15 полных оборотов. Определите его угловое перемещение.

7. Колесо радиуса 0,5 м прокатилось 100 м. Определите угловое перемещение колеса.

8. Определите угловую скорость вращения колеса, если за 60 с колесо поворачивается на 20π.

9. Угловая скорость барабана сепаратора 900 рад/с. Определите угловое перемещение барабана за 15 с.

10. Определите угловую скорость вала, вращающегося:

а) с периодом 10 с;

б) с частотой 30 Гц.

11. Маховик вращается с постоянной угловой скоростью 9 рад/с. Определите:

а) частоту его вращения;

б) период его вращения.

12. Укажите направление скорости в точках А, В, С, D (рис. 1), если круг вращается:

а) по часовой стрелке;

б) против часовой стрелки.

13. Колесо велосипеда имеет радиус 25 см. Определите линейную скорость точек обода колеса, если оно вращается с частотой 4 Гц.

14. Точильный круг радиусом 10 см делает один оборот за 0,2 с. Найдите скорость точек, наиболее удаленных от оси вращения.

15. Скорость точек экватора Солнца при его вращении вокруг своей оси равна 2,0 км/с. Найдите период вращения Солнца вокруг своей оси, если радиус Солнца 6,96∙10 8 м.

16. Тело движется по окружности радиусом 3 м со скоростью 12π м/с. Чему равна частота обращения?

17. Тело движется по дуге окружности радиусом 50 м. Определите линейную скорость тела, если известно, что его угловая скорость равна π рад/с.

18. Спортсмен бежит равномерно по окружности радиусом 100 м со скоростью 10 м/с. Определите его угловую скорость.

19. Укажите направление ускорения в точках A, B, C, D при движении по окружности (рис. 2).

20. Велосипедист движется по закруглению дороги радиусом 50 м со скоростью 36 км/ч. С каким ускорением он проходит закругление?

21. Каков радиус кривизны закругления дороги, если по ней автомобиль движется с центростремительным ускорением 1 м/с 2 при скорости 10 м/с?

22. С какой скоростью велосипедист проходит закругление велотрека радиусом 50 м, если он имеет центростремительное ускорение 2 м/с 2 ?

23. Шкив вращается с угловой скоростью 50 рад/с. Определите центростремительное ускорение точек находящихся на расстоянии 20 мм от оси вращения.

24. Земля вращается вокруг своей оси с центростремительным ускорением 0,034 м/с 2 . Определите угловую скорость вращения, если радиус Земли 6400 км.

Уровень B

1. Может ли тело двигаться по окружности без ускорения?

2. Первая в мире орбитальная космическая станция, образованная в результате стыковки космических кораблей «Союз-4» и «Союз-5» 16 января 1969 г., имела период вращения 88,85 мин и среднюю высоту над поверхностью Земли 230 км (считайте орбиту круговой). Найдите среднюю скорость движения станции. Радиус Земли принять равным 6400 км.

3. Искусственный спутник Земли (ИСЗ) движется по круговой орбите со скоростью 8,0 км/с с периодом вращения 96 мин. Определите высоту полета спутника над поверхностью Земли. Радиус Земли принять равным 6400 км.

4. Какова линейная скорость точек Земной поверхности на широте Санкт-Петербурга (60°) при суточном вращении Земли? Радиус Земли принять равным 6400 км.

5. Допустимо ли насадить точильный круг на вал двигателя, делающего 2850 оборотов в минуту, если на круге имеется штамп завода «35 м/с, Ø 250 мм»?

6. Скорость поезда 72 км/ч. Сколько оборотов в минуту делают колеса локомотива, радиус которых 1,2 м?

7. Какова угловая скорость вращения колеса ветродвигателя, если за 2 мин колесо сделало 50 оборотов?

8. За какое время колесо, имеющее угловую скорость 4π рад/с, сделает 100 оборотов?

9. Диск диаметром 50 см равномерно перекатывают на расстояние 2 м за 4 с. Какова угловая скорость вращения диска?

Читайте также:  Какие найти площадь параллелограмма

10. Тело движется по дуге окружности радиусом 50 м. Определите линейную скорость движения тела и пройденный им путь, если известно, что его угловое перемещение за 10 с равно 1,57 рад.

11. Как изменится линейная скорость вращения материальной точки по окружности, если угловую скорость точки увеличить в 2 раза, а расстояние от точки до оси вращения уменьшить в 4 раза?

12. Рабочее колесо турбины Красноярской ГЭС им. 50-летия СССР имеет диаметр 7,5 м и вращается с частотой 93,8 об/мин. Каково центростремительное ускорение концов лопаток турбины?

13. Ветряное колесо радиусом 2,0 м делает 40 оборотов в минуту. Найдите центростремительное ускорение концевых точек лопастей колеса.

14. Период вращения первого пилотируемого корабля-спутника «Восток» вокруг Земли был равен 90 мин. С каким ускорением двигался корабль, если его средняя высота над Землей 320 км? Радиус Земли принять равным 6400 км.

15. Угловая скорость вращения лопастей колеса ветродвигателя 6 рад/с. Найдите центростремительное ускорение концов лопастей, если линейная скорость концов лопастей 20 м/с.

16. Две материальные точки движутся по окружностям радиусами R1 = 10 см и R2 = 30 см с одинаковыми скоростями 0,20 м/с. Во сколько раз отличаются их центростремительные ускорения?

17. Две материальные точки движутся по окружностям радиусами R1 = 0,2 м и R2 = 0,4 м с одинаковыми периодами. Найдите отношение их центростремительных ускорений.

Источник

Задача по физике для 9 класса с решением движение по окружности

Задачи по физике — это просто!

Вспомним

Формулы центростремительного ускорения и центростремительной силы:

Формулы скорости движения тела по окружности и частоты вращения:

Единица измерения частоты вращения — 1/с или оборот/с.

А теперь к задачам!

Элементарные задачи из курса школьной физики на движение по окружности с постоянной по модулю скоростью.

Задача 1

C какой скоростью велосипедист проходит закругление с радиусом 25 метров, если центростремительная скорость его движения равна 4 м/с?

Задача 2

Колесо радиусом 40 см делает один оборот за 0,4 секунды. Найти скорость точек на ободе колеса.

Задача 3

Колесо велосипедиста имеет радиус 40 см. С какой скоростью едет велосипедист, если колесо делает 4 оборота в секунду? Чему равен период вращения колеса?

Задача 4

С какой скоростью велосипедист должен проходить середину выпуклого моста радиусом 22,5 метра, чтобы его центростремительное ускорение было бы равно ускорению свободного падения?


Задача 5

Чему равно центростремительное ускорение тела, движущегося по окружности радиусом 50 см при частоте вращения 5 оборотов в секунду?

Задача 6

Скорость точек экватора Солнца при его вращении вокруг своей оси равно 2 км/с. Найти период вращения Солнца вокруг своей оси и центростремительное ускорение точек его экватора.

Задача 7

Какова скорость движения автомобиля, если его колесо радиусом 30 см делает 500 оборотов в минуту?


Задача 8

Чему равна центростремительная сила и центростремительное ускорение, действующие на пращу массой 800 г, вращающуюся на веревке длиной 60 сантиметров равномерно со скоростью 2 м/с?

Задача 9

Период обращения космического корабля вокруг Земли равен 90 минутам. Высота подъема корабля над поверхностью Земли составляет 300 км, радиус Земли равен 6400 км. Определить скорость корабля.

Источник

Равномерное движение по окружности. Решение задач.
презентация к уроку по физике (9 класс) по теме

Данная презентация предназначена для демонстрации алгоритма решения задач по физике в 9 классее при изучении темы «Равномерное движение по окружности».

В презентации показано решение нескольких задач.

Скачать:

Вложение Размер
ravnomernoe_dvizhenie_tel_po_okruzhnosti._reshenie_zadach.pptx 383.82 КБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Равномерное движение по окружности решение Задач 9 класс Учитель: Чупра Н. Б.

Типовые задачи по теме: 1. Колесо делает 120 оборотов за 2 минуты. Какова частота вращения колеса и период вращения? 2. Шарик вращают на нитке длиной 0,5 м так, что он делает за одну секунду 3 оборота. С какой линейной и угловой скоростью движется шарик. 3. Линейная скорость точек вращающегося колеса 20 м/сек. Определите их угловую скорость движения, период и частоту вращения, если диаметр колеса 0,8 метра. 4. Автомобиль движется по дороге со скоростью 72 км/час. Определите, с какой скоростью относительно Земли движется ось его колеса, его нижняя и верхняя точки. 5. Велосипедист движется со скоростью 36 км/час. Определите частоту вращения велосипедного колеса, имеющего диаметр 0,6 метра, период его вращения, угловую и линейную скорости точек колеса относительно оси его вращения.

Равномерное движение по окружности интересно тем, что скорость движущейся точки остается постоянной по величине, изменяясь при этом по направлению. Скорость изменения угла вектора скорости относительно оси координат постоянна. То же самое можно сказать относительно радиуса-вектора, проведенного из оси вращения к вращающейся точке. Эта скорость называется угловой скоростью. Равномерное движение по окружности характеризуется несколькими взаимосвязанными величинами: Частота вращения. Обычно обозначается латинской буквой «n» или греческой буквой «?». Эта величина говорит о том, сколько оборотов в единицу времени делает тело. Например, сколько оборотов в секунду, или в минуту, или в час и т.д. Период вращения чаще всего обозначается латинской буквой «T». Это время одного оборота вокруг оси. Линейная скорость вращения, обозначается обычно латинской буквой «v». Это скорость, с которой тело движется по окружности. Вектор линейной скорости направлен по касательной к окружности вращения. Он перпендикулярен радиусу окружности вращения. Угловая скорость вращения обычно обозначается греческой буквой «?». Это величина, показывающая, на какой угол поворачивается радиус-вектор (или вектор скорости) за единицу времени. Обычно измеряется в радианах в секунду. Краткая теория:

Формулы для решения: Частота вращения. Где N — количество оборотов, t — время, за которое они совершились.

Период вращения Линейная скорость вращения Угловая скорость вращения

Алгоритм решения типовой задачи: 1. Кратко записать условие задачи. 2. Изобразить графически движение, нарисовав окружность вращения и обозначив стрелками скорость и направление движения. 3. Ввести систему отсчета, введя начало отсчета времени и выбрав оси координат для движения и скорости. Часто бывает удобно разместить начало системы координат на движущейся точке, направив одну ось вдоль радиуса, тогда вторая ось будет направлена вдоль скорости. 4. Записать необходимые для решения формулы из числа вышеуказанных. Составить из них уравнение или систему уравнений, с помощью которых можно найти неизвестную величину. 5. Решить уравнение или систему в общем виде. 6. Подставить заданные величины в общее решение, вычислить. 7. Записать ответ.

Задача 1. Колесо делает 120 оборотов за 2 минуты. Какова частота вращения колеса и период вращения? Решение. Решаем по алгоритму. 1. Кратко записываем условие задачи.

2. Изображаем графически движение, нарисовав вращающееся колесо и обозначив стрелкой направление вращения. 3. Систему отсчета в явном виде можно не вводить. В неявном виде она, конечно же присутствует, поскольку мы должны произвести отсчет времени и оборотов. 4. Записываем необходимые для решения формулы. 5. Эти уравнения сразу дают нам результат в общем виде. 6. Подставляем заданные величины в общее решение, вычисляем. Переводя в систему единиц СИ, получаем: 60 об/мин=1 об/сек, 1/60 мин=1 сек. 7. Записываем ответ. Ответ: Частота вращения колеса 1 оборот в секунду, период вращения 1 секунда.

Задача 2. Шарик вращают на нитке длиной 0,5 м так, что он делает за одну секунду 3 оборота. С какой линейной и угловой скоростью движется шарик. Решение. 1,2. Кратко записываем условие задачи, изображая рядом движение. 3. Вводим систему отсчета, начав отсчет времени в момент нахождения шарика в нижней точке и разместив начало системы координат на шарике, направив одну ось вдоль радиуса, а вторую вдоль скорости.

4. Записываем необходимые для решения формулы. 5. Записанные формулы сразу дают решение в общем виде. 6. Подставляем заданные величины в общее решение, вычисляем. 7. Записываем ответ. Ответ: Скорость движения шарика по окружности 9,42 м/сек, угловая скорость — 18,84 рад/сек.

Задача 3. Линейная скорость точек вращающегося колеса 20 м/сек. Определите их угловую скорость движения, период и частоту вращения, если диаметр колеса 0,8 метра. Решение. Решаем по алгоритму. Кратко записываем условие задачи. 2. Изображаем графически движение колеса, обозначаем стрелками скорость и направление вращения. 3. Вводим систему отсчета, связав отсчета времени и ноль координат с нижней точкой колеса, направив одну ось вдоль радиуса, тогда вторая ось будет направлена вдоль скорости.

4. Записываем необходимые для решения формулы. 5. Решаем эти уравнения в общем виде.

6. Подставляем заданные величины, вычисляем. 7. Записываем ответ. Ответ: Угловая скорость движения точек колеса 50 радиан в секунду, частота вращения 80 оборотов в секунду, период вращения 125 десятитысячных секунды.

Задача 4. Автомобиль движется по дороге со скоростью 72 км/час. Определите, с какой скоростью относительно Земли движется ось его колеса, его нижняя и верхняя точки. Решение. Решаем по алгоритму. 1. Кратко записываем условие задачи. 2. Изображаем графически движение, нарисовав колесо, обозначив его ось, верхнюю и нижнюю точки и указав стрелками скорость и направление движения.

3. Вводим систему отсчета, связанную с землей. Начало отсчета помещаем в нижнюю точку.

4. Представим себе характер движения. Сразу можно сказать, что скорость нижней точки относительно земли равна нулю. Мысленно зафиксируем начало координат, помещенное в эту точку. Каково движение остальных точек? При каком движении движутся все точки тела, кроме одной? Это вращение вокруг фиксированной точки. Получается, что в каждое мгновение времени колесо вращается вокруг точки его соприкосновения с землей. В следующее мгновение эта точка меняется, но вокруг нее опять происходит вращение. Можно представить себе вращение колеса вокруг мгновенной оси вращения, проходящей через точку касания земли.

Записываем необходимые для решения формулы. Требуется всего одна Под «омегой» здесь понимается угловая скорость мгновенного вращения диаметра колеса вокруг мгновенной оси вращения.

5. Решаем эти уравнения в общем виде и получаем соотношение скоростей: Делим второе уравнение на первое, получаем: 6. Подставляем заданные величины в общее решение. Скорость оси равна скорости автомобиля, так как она связана с ним, то есть 72 км/час. 7. Записываем ответ. Ответ: Скорость нижней точки относительно земли равна нулю, скорость оси равна 72 км/час, скорость верхней точки колеса равна 144 км/час.

Задача 5. Велосипедист движется со скоростью 36 км/час. Определите частоту вращения велосипедного колеса, имеющего диаметр 0,6 метра, период его вращения, угловую и линейную скорости точек колеса относительно оси его вращения. Решение. Решаем по алгоритму. 1. Кратко записываем условие задачи.

2. Изображаем графически движение, нарисовав окружность вращения и обозначив стрелками скорость и направление движения. 3. Введем систему отсчета. Выберем среди равноправных точек колеса ту, которая в момент начала отсчета времени касалась земли. Начало оси координат поместим в точку их первого (по нашему отсчету) соприкосновения.

4. Запишем необходимые для решения формулы, для чего сначала проанализируем движение велосипеда и движение точек колеса. В этом движении колесо прокатится на один оборот и замеченная нами точка вновь окажется внизу, а ось опять точно над ней. Но время одного оборота — это же период вращения колеса! То есть время, за которое будет пройден путь, равный длине окружности колеса — это период его вращения. Это время легко найти, зная путь и скорость.

Обозначим длину окружности колеса через «s», время прохождения этого пути через «t», искомый период вращения через «T». Выше мы выяснили, что Если мы знаем период и радиус колеса, то легко найти все остальное из следующих уравнений.

5. Решаем уравнения в общем виде.

6. Подставляем заданные значения, вычисляем. Величины должны быть измерены в одних единицах. Переводим километры в час в метры в секунду. В одном километре 1000 метров, а в одном часе 3600 секунд.

7. Записываем ответ. Ответ: Период обращения колеса велосипеда 19 сотых секунды, частота вращения 5,25 оборота в секунду, угловая скорость 33,3 радиана в секунду, линейная скорость точек колеса 10 метров в секунду.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Конспект урока по геометрии «Углы, связанные с окружностью. Решение задач» (8 кл)

Урок закрепления и развития знаний, умений, навыков по геометрии в 8 классе по теме: «Решение задач&raquo.

Урок по теме «Равномерное движение по окружности»

Урок по теме «Равномерное движение по окружности» 10 класс.

Самостоятельная работа по теме «Равномерное движение по окружности»

Самостоятельная работа по теме «Равномерное движение по окружности».

Презентация по теме «Равномерное движение по окружности»

Презентация к уроку по теме «Равномерное движение по окружности&quot.

Равномерное движение тел. Скорость. Уравнение равномерного движения. Решение задач.

Равномерное движение тел. Скорость. Уравнение равномерного движения. Решение задач.

Самостоятельная работа «Равномерное движение по окружности»

Самостоятельная работа в 10 классе по теме «Равномерное движение точки по окружности&quot.

Применение движений плоскости к решению задач элементарной геометрии

В данной статье мы рассмотрим применение движений – частного случая преобразований плоскости – при решении задач на доказательство. Однако, овладеть этим методом нелегко, поскольку трудно .

Источник

Читайте также:  Прямоугольные наклейки на машину
Поделиться с друзьями
Объясняем