fizikzauglom

7 КЛАСС · ПРАКТИКА

Задачи: Работа, мощность и энергия, 7 класс

Работа, простые механизмы, КПД и превращения энергии.

27 задач в 6 подтемах
Потренироваться в интерактивном режиме

Здесь условия и разбор решения можно читать без аккаунта. В тренажёре те же разборы нужно собрать самому: «Дано», формулы, порядок шагов и ответ.

Условия задач

Варианты ответа даны для сверки, разбор решения открывается под каждой задачей.

27 задач
Позиция в подборке: 1 из 27

Задача №49

Механическая работа и мощность

Какому понятию соответствует описание: «Сила совершает механическую работу, когда тело перемещается и сила имеет составляющую вдоль перемещения.»?

Варианты ответа

  1. \text{Механическая работа}
  2. \text{Мощность}
  3. \text{Условия совершения работы}
  4. \text{Физическое явление}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
\text{Описание}
\text{Сила совершает механическую работу, когда тело перемещается и сила имеет составляющую вдоль перемещения.}
Найти

\text{название понятия}

  1. \text{Сравним утверждение с определением}

    Для постоянной силы вдоль движения работа равна произведению силы на путь; без перемещения механическая работа равна нулю.

  2. \text{Формулируем вывод}\text{Понятие} = \text{Механическая работа}

Ответ\text{Понятие} = \text{Механическая работа}

Позиция в подборке: 2 из 27

Задача №50

Механическая работа и мощность

Какому понятию соответствует описание: «Физическая величина, равная работе, выполненной за единицу времени, и характеризующая быстроту работы.»?

Варианты ответа

  1. \text{Мощность}
  2. \text{Механическая работа}
  3. \text{Условия совершения работы}
  4. \text{Физическое явление}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
\text{Описание}
\text{Физическая величина, равная работе, выполненной за единицу времени, и характеризующая быстроту работы.}
Найти

\text{название понятия}

  1. \text{Сравним утверждение с определением}

    Два механизма могут совершить одинаковую работу, но более мощный выполнит её за меньшее время.

  2. \text{Формулируем вывод}\text{Понятие} = \text{Мощность}

Ответ\text{Понятие} = \text{Мощность}

Позиция в подборке: 3 из 27

Задача №51

Работа и мощность

Лебёдка тянет груз с постоянной силой 300 Н на 4 м вдоль действия силы за 20 с. Найдите работу и среднюю мощность.

Варианты ответа

  1. 1200\,\text{Дж};\ 60\,\text{Вт}
  2. 75\,\text{Дж};\ 15\,\text{Вт}
  3. 1200\,\text{Дж};\ 6000\,\text{Вт}
  4. 6000\,\text{Дж};\ 300\,\text{Вт}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
F
300\,\text{Н}
s
4\,\text{м}
t
20\,\text{с}
Найти

AN

  1. A=FsA=300\cdot4\,\text{Дж}A = 1200\,\text{Дж}
  2. N=\frac{A}{t}N=\frac{1200}{20}\,\text{Вт}N = 60\,\text{Вт}

Ответ1200\,\text{Дж}60\,\text{Вт}

Позиция в подборке: 4 из 27

Задача №52

Рычаги и блоки

Какому понятию соответствует описание: «Твёрдое тело, способное вращаться вокруг опоры и передавать действие сил с разными плечами.»?

Варианты ответа

  1. \text{Рычаг}
  2. \text{Блоки и золотое правило}
  3. \text{Момент силы}
  4. \text{Физическое явление}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
\text{Описание}
\text{Твёрдое тело, способное вращаться вокруг опоры и передавать действие сил с разными плечами.}
Найти

\text{название понятия}

  1. \text{Сравним утверждение с определением}

    Длинное плечо позволяет меньшей силой уравновесить большую силу на коротком плече.

  2. \text{Формулируем вывод}\text{Понятие} = \text{Рычаг}

Ответ\text{Понятие} = \text{Рычаг}

Позиция в подборке: 5 из 27

Задача №53

Рычаги и блоки

Какому понятию соответствует описание: «Простые механизмы выигрывают в силе за счёт проигрыша в пути и в идеале не дают выигрыша в работе.»?

Варианты ответа

  1. \text{Блоки и золотое правило}
  2. \text{Рычаг}
  3. \text{Момент силы}
  4. \text{Физическое явление}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
\text{Описание}
\text{Простые механизмы выигрывают в силе за счёт проигрыша в пути и в идеале не дают выигрыша в работе.}
Найти

\text{название понятия}

  1. \text{Сравним утверждение с определением}

    Неподвижный блок меняет направление силы, а подвижный блок в идеальной схеме уменьшает нужную силу вдвое.

  2. \text{Формулируем вывод}\text{Понятие} = \text{Блоки и золотое правило}

Ответ\text{Понятие} = \text{Блоки и золотое правило}

Позиция в подборке: 6 из 27

Задача №54

Простые механизмы

На плечо рычага 0,4 м действует сила 50 Н. Какую силу нужно приложить к противоположному плечу 0,1 м для равновесия?

Варианты ответа

  1. 200\,\text{Н}
  2. 12{,}5\,\text{Н}
  3. 50\,\text{Н}
  4. 500\,\text{Н}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
F_1
50\,\text{Н}
l_1
0{,}4\,\text{м}
l_2
0{,}1\,\text{м}
Найти

F_2

  1. F_1l_1=F_2l_2
  2. F_2=\frac{F_1l_1}{l_2}F_2=\frac{50\cdot0{,}4}{0{,}1}\,\text{Н}F_2 = 200\,\text{Н}

Ответ200\,\text{Н}

Позиция в подборке: 7 из 27

Задача №55

КПД и механическая энергия

Какому понятию соответствует описание: «Отношение полезной работы ко всей затраченной работе, обычно выражаемое в процентах.»?

Варианты ответа

  1. \text{Коэффициент полезного действия}
  2. \text{Потенциальная энергия}
  3. \text{Кинетическая энергия}
  4. \text{Физическое явление}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
\text{Описание}
\text{Отношение полезной работы ко всей затраченной работе, обычно выражаемое в процентах.}
Найти

\text{название понятия}

  1. \text{Сравним утверждение с определением}

    Из-за трения и деформаций КПД реального механизма меньше ста процентов, но энергия не исчезает, а рассеивается.

  2. \text{Формулируем вывод}\text{Понятие} = \text{Коэффициент полезного действия}

Ответ\text{Понятие} = \text{Коэффициент полезного действия}

Позиция в подборке: 8 из 27

Задача №56

КПД и механическая энергия

Какому понятию соответствует описание: «Энергия взаимодействия, зависящая от взаимного положения тел или деформации упругого тела.»?

Варианты ответа

  1. \text{Потенциальная энергия}
  2. \text{Коэффициент полезного действия}
  3. \text{Кинетическая энергия}
  4. \text{Физическое явление}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
\text{Описание}
\text{Энергия взаимодействия, зависящая от взаимного положения тел или деформации упругого тела.}
Найти

\text{название понятия}

  1. \text{Сравним утверждение с определением}

    Поднятый груз может совершить работу при опускании, а сжатая пружина - при возвращении к исходной форме.

  2. \text{Формулируем вывод}\text{Понятие} = \text{Потенциальная энергия}

Ответ\text{Понятие} = \text{Потенциальная энергия}

Позиция в подборке: 9 из 27

Задача №57

КПД и энергия

Подъёмник затратил 1000 Дж работы, из которых 800 Дж пошли на подъём груза. Найдите КПД.

Варианты ответа

  1. 80\,\%
  2. 20\,\%
  3. 125\,\%
  4. 800\,\%
Показать разборСкрыть разбор
Дано
A_{\text{пол}}
800\,\text{Дж}
A_{\text{затр}}
1000\,\text{Дж}
Найти

\eta

  1. \eta=\frac{A_{\text{пол}}}{A_{\text{затр}}}\eta=\frac{800}{1000}\eta = 0{,}8
  2. \eta_{\%}=0{,}8\cdot100\,\%\eta_{\%} = 80\,\%

Ответ80\,\%

Позиция в подборке: 10 из 27

Задача №154

Механическая работа и мощность

Сила 40 Н направлена вдоль перемещения 5 м. Найдите работу силы.

Варианты ответа

  1. 200\,\text{Дж}
  2. 400\,\text{Дж}
  3. 100\,\text{Дж}
  4. 600\,\text{Дж}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
F
40\,\text{Н}
S
5\,\text{м}
Найти

A

  1. A=FSA=40 \cdot 5A=200\,\text{Дж}

    Сила и перемещение сонаправлены.

Ответ200\,\text{Дж}

Позиция в подборке: 11 из 27

Задача №155

Механическая работа и мощность

Сила 60 Н направлена вдоль перемещения 8 м. Найдите работу силы.

Варианты ответа

  1. 960\,\text{Дж}
  2. 480\,\text{Дж}
  3. 240\,\text{Дж}
  4. 1440\,\text{Дж}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
F
60\,\text{Н}
S
8\,\text{м}
Найти

A

  1. A=FSA=60 \cdot 8A=480\,\text{Дж}

    Сила и перемещение сонаправлены.

Ответ480\,\text{Дж}

Позиция в подборке: 12 из 27

Задача №156

Механическая работа и мощность

Груз массой 20 кг равномерно подняли на 6 м за 12 с. Найдите полезную мощность при g = 10 Н/кг.

Варианты ответа

  1. 200\,\text{Вт}
  2. 100\,\text{Вт}
  3. 50\,\text{Вт}
  4. 300\,\text{Вт}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
m
20\,\text{кг}
h
6\,\text{м}
t
12\,\text{с}
g
10\,\text{Н/кг}
Найти

P

  1. A=mghA=20 \cdot 10 \cdot 6A=1200\,\text{Дж}

    Работа подъёма увеличивает потенциальную энергию.

  2. P=\frac{A}{t}P=\frac{1200}{12}P=100\,\text{Вт}

    Мощность равна работе в единицу времени.

Ответ100\,\text{Вт}

Позиция в подборке: 13 из 27

Задача №157

Механическая работа и мощность

Груз массой 30 кг равномерно подняли на 8 м за 20 с. Найдите полезную мощность при g = 10 Н/кг.

Варианты ответа

  1. 240\,\text{Вт}
  2. 60\,\text{Вт}
  3. 120\,\text{Вт}
  4. 360\,\text{Вт}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
m
30\,\text{кг}
h
8\,\text{м}
t
20\,\text{с}
g
10\,\text{Н/кг}
Найти

P

  1. A=mghA=30 \cdot 10 \cdot 8A=2400\,\text{Дж}

    Работа подъёма увеличивает потенциальную энергию.

  2. P=\frac{A}{t}P=\frac{2400}{20}P=120\,\text{Вт}

    Мощность равна работе в единицу времени.

Ответ120\,\text{Вт}

Позиция в подборке: 14 из 27

Задача №158

Механическая работа и мощность

Двигатель мощностью 500 Вт работает 20 с и передаёт грузу 0{,}6 доли затраченной энергии. На какую высоту он поднимет груз массой 100 кг? g = 10 Н/кг; начальная и конечная скорости нулевые.

Варианты ответа

  1. 12\,\text{м}
  2. 3\,\text{м}
  3. 6\,\text{м}
  4. 18\,\text{м}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
P
500\,\text{Вт}
t
20\,\text{с}
r
0{,}6\,\text{доля}
m
100\,\text{кг}
g
10\,\text{Н/кг}
Найти

h

  1. E=PtE=500 \cdot 20E=10000\,\text{Дж}

    Находим затраченную энергию.

  2. A=\eta EA=0{,}6 \cdot 10000A=6000\,\text{Дж}

    Учитываем полезную долю энергии.

  3. h=\frac{A}{mg}h=\frac{6000}{(100 \cdot 10)}h=6\,\text{м}

    Полезная работа равна приросту потенциальной энергии.

Ответ6\,\text{м}

Позиция в подборке: 15 из 27

Задача №159

Механическая работа и мощность

Двигатель мощностью 800 Вт работает 30 с и передаёт грузу 0{,}5 доли затраченной энергии. На какую высоту он поднимет груз массой 150 кг? g = 10 Н/кг; начальная и конечная скорости нулевые.

Варианты ответа

  1. 16\,\text{м}
  2. 4\,\text{м}
  3. 24\,\text{м}
  4. 8\,\text{м}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
P
800\,\text{Вт}
t
30\,\text{с}
r
0{,}5\,\text{доля}
m
150\,\text{кг}
g
10\,\text{Н/кг}
Найти

h

  1. E=PtE=800 \cdot 30E=24000\,\text{Дж}

    Находим затраченную энергию.

  2. A=\eta EA=0{,}5 \cdot 24000A=12000\,\text{Дж}

    Учитываем полезную долю энергии.

  3. h=\frac{A}{mg}h=\frac{12000}{(150 \cdot 10)}h=8\,\text{м}

    Полезная работа равна приросту потенциальной энергии.

Ответ8\,\text{м}

Позиция в подборке: 16 из 27

Задача №160

Рычаги и блоки

Сила 20 Н приложена перпендикулярно рычагу на расстоянии 0{,}3 м от оси. Найдите момент силы.

Варианты ответа

  1. 12\,\text{Н·м}
  2. 6\,\text{Н·м}
  3. 3\,\text{Н·м}
  4. 18\,\text{Н·м}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
F
20\,\text{Н}
l
0{,}3\,\text{м}
Найти

M

  1. M=FlM=20 \cdot 0{,}3M=6\,\text{Н·м}

    Плечо здесь равно расстоянию от оси до точки приложения.

Ответ6\,\text{Н·м}

Позиция в подборке: 17 из 27

Задача №161

Рычаги и блоки

Сила 30 Н приложена перпендикулярно рычагу на расстоянии 0{,}4 м от оси. Найдите момент силы.

Варианты ответа

  1. 24\,\text{Н·м}
  2. 6\,\text{Н·м}
  3. 12\,\text{Н·м}
  4. 36\,\text{Н·м}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
F
30\,\text{Н}
l
0{,}4\,\text{м}
Найти

M

  1. M=FlM=30 \cdot 0{,}4M=12\,\text{Н·м}

    Плечо здесь равно расстоянию от оси до точки приложения.

Ответ12\,\text{Н·м}

Позиция в подборке: 18 из 27

Задача №162

Рычаги и блоки

На плечо 10 см действует сила 60 Н. Какую противоположно вращающую силу нужно приложить к плечу 30 см для равновесия? Массой рычага пренебречь.

Варианты ответа

  1. 40\,\text{Н}
  2. 10\,\text{Н}
  3. 20\,\text{Н}
  4. 60\,\text{Н}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
l_1
10\,\text{см}
F_1
60\,\text{Н}
l_2
30\,\text{см}
Найти

F_2

  1. M=F_1 l_1M=60 \cdot 10M=600\,\text{Н·см}

    Считаем момент первой силы в согласованных единицах.

  2. F_2=\frac{M}{l_2}F_2=\frac{600}{30}F_2=20\,\text{Н}

    Для равновесия противоположные моменты равны.

Ответ20\,\text{Н}

Позиция в подборке: 19 из 27

Задача №163

Рычаги и блоки

На плечо 15 см действует сила 80 Н. Какую противоположно вращающую силу нужно приложить к плечу 40 см для равновесия? Массой рычага пренебречь.

Варианты ответа

  1. 60\,\text{Н}
  2. 15\,\text{Н}
  3. 90\,\text{Н}
  4. 30\,\text{Н}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
l_1
15\,\text{см}
F_1
80\,\text{Н}
l_2
40\,\text{см}
Найти

F_2

  1. M=F_1 l_1M=80 \cdot 15M=1200\,\text{Н·см}

    Считаем момент первой силы в согласованных единицах.

  2. F_2=\frac{M}{l_2}F_2=\frac{1200}{40}F_2=30\,\text{Н}

    Для равновесия противоположные моменты равны.

Ответ30\,\text{Н}

Позиция в подборке: 20 из 27

Задача №164

Рычаги и блоки

Слева от оси невесомого рычага висят грузы 2 кг на расстоянии 0{,}3 м и 1 кг на расстоянии 0{,}6 м. На каком расстоянии справа нужно подвесить груз 4 кг? g = 10 Н/кг.

Варианты ответа

  1. 0{,}6\,\text{м}
  2. 0{,}15\,\text{м}
  3. 0{,}9\,\text{м}
  4. 0{,}3\,\text{м}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
m_1
2\,\text{кг}
l_1
0{,}3\,\text{м}
m_2
1\,\text{кг}
l_2
0{,}6\,\text{м}
m_3
4\,\text{кг}
g
10\,\text{Н/кг}
Найти

l

  1. M_1=m_1 gl_1M_1=2 \cdot 10 \cdot 0{,}3M_1=6\,\text{Н·м}

    Первый груз создаёт момент относительно оси.

  2. M_2=m_2 gl_2M_2=1 \cdot 10 \cdot 0{,}6M_2=6\,\text{Н·м}

    Оба левых момента направлены одинаково.

  3. l=\frac{M_1+M_2}{m_3g}l=\frac{(6 + 6)}{(4 \cdot 10)}l=0{,}3\,\text{м}

    Правый момент уравновешивает сумму левых.

Ответ0{,}3\,\text{м}

Позиция в подборке: 21 из 27

Задача №165

Рычаги и блоки

Слева от оси невесомого рычага висят грузы 3 кг на расстоянии 0{,}2 м и 2 кг на расстоянии 0{,}3 м. На каком расстоянии справа нужно подвесить груз 6 кг? g = 10 Н/кг.

Варианты ответа

  1. 0{,}2\,\text{м}
  2. 0{,}4\,\text{м}
  3. 0{,}1\,\text{м}
  4. 0{,}6\,\text{м}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
m_1
3\,\text{кг}
l_1
0{,}2\,\text{м}
m_2
2\,\text{кг}
l_2
0{,}3\,\text{м}
m_3
6\,\text{кг}
g
10\,\text{Н/кг}
Найти

l

  1. M_1=m_1 gl_1M_1=3 \cdot 10 \cdot 0{,}2M_1=6\,\text{Н·м}

    Первый груз создаёт момент относительно оси.

  2. M_2=m_2 gl_2M_2=2 \cdot 10 \cdot 0{,}3M_2=6\,\text{Н·м}

    Оба левых момента направлены одинаково.

  3. l=\frac{M_1+M_2}{m_3g}l=\frac{(6 + 6)}{(6 \cdot 10)}l=0{,}2\,\text{м}

    Правый момент уравновешивает сумму левых.

Ответ0{,}2\,\text{м}

Позиция в подборке: 22 из 27

Задача №166

КПД и механическая энергия

Полезная работа установки 300 Дж при затраченной энергии 500 Дж. Найдите КПД в процентах.

Варианты ответа

  1. 120\,\text{\%}
  2. 30\,\text{\%}
  3. 60\,\text{\%}
  4. 180\,\text{\%}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
A
300\,\text{Дж}
Q
500\,\text{Дж}
Найти

\eta

  1. \eta=\frac{A}{Q}\cdot100\eta=\frac{300}{500} \cdot 100\eta=60\,\text{\%}

    Полезная энергия не превышает затраченную.

Ответ60\,\text{\%}

Позиция в подборке: 23 из 27

Задача №167

КПД и механическая энергия

Полезная работа установки 450 Дж при затраченной энергии 1000 Дж. Найдите КПД в процентах.

Варианты ответа

  1. 90\,\text{\%}
  2. 22{,}5\,\text{\%}
  3. 135\,\text{\%}
  4. 45\,\text{\%}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
A
450\,\text{Дж}
Q
1000\,\text{Дж}
Найти

\eta

  1. \eta=\frac{A}{Q}\cdot100\eta=\frac{450}{1000} \cdot 100\eta=45\,\text{\%}

    Полезная энергия не превышает затраченную.

Ответ45\,\text{\%}

Позиция в подборке: 24 из 27

Задача №168

КПД и механическая энергия

Установка получила 2000 Дж энергии и имеет КПД 60 %. Сколько энергии ушло в потери?

Варианты ответа

  1. 1600\,\text{Дж}
  2. 400\,\text{Дж}
  3. 2400\,\text{Дж}
  4. 800\,\text{Дж}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
Q
2000\,\text{Дж}
e
60\,\text{\%}
Найти

R

  1. A=Q\frac{\eta}{100}A=\frac{2000 \cdot 60}{100}A=1200\,\text{Дж}

    Переводим процент КПД в долю.

  2. R=Q-AR=2000 - 1200R=800\,\text{Дж}

    Потери составляют оставшуюся энергию.

Ответ800\,\text{Дж}

Позиция в подборке: 25 из 27

Задача №169

КПД и механическая энергия

Установка получила 3000 Дж энергии и имеет КПД 70 %. Сколько энергии ушло в потери?

Варианты ответа

  1. 900\,\text{Дж}
  2. 1800\,\text{Дж}
  3. 450\,\text{Дж}
  4. 2700\,\text{Дж}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
Q
3000\,\text{Дж}
e
70\,\text{\%}
Найти

R

  1. A=Q\frac{\eta}{100}A=\frac{3000 \cdot 70}{100}A=2100\,\text{Дж}

    Переводим процент КПД в долю.

  2. R=Q-AR=3000 - 2100R=900\,\text{Дж}

    Потери составляют оставшуюся энергию.

Ответ900\,\text{Дж}

Позиция в подборке: 26 из 27

Задача №170

КПД и механическая энергия

Установка получает 10000 Дж. Первый этап передаёт дальше 80 % энергии, второй превращает в полезную работу 50 % поступившей к нему энергии. Найдите суммарные потери энергии.

Варианты ответа

  1. 6000\,\text{Дж}
  2. 12000\,\text{Дж}
  3. 3000\,\text{Дж}
  4. 18000\,\text{Дж}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
Q
10000\,\text{Дж}
e_1
80\,\text{\%}
e_2
50\,\text{\%}
Найти

R

  1. E=Q\frac{\eta_1}{100}E=\frac{10000 \cdot 80}{100}E=8000\,\text{Дж}

    На втором этапе доступна только энергия после первого.

  2. A=E\frac{\eta_2}{100}A=\frac{8000 \cdot 50}{100}A=4000\,\text{Дж}

    КПД этапов перемножаются, а не складываются.

  3. R=Q-AR=10000 - 4000R=6000\,\text{Дж}

    Вычитаем итоговую полезную работу из начальной энергии.

Ответ6000\,\text{Дж}

Позиция в подборке: 27 из 27

Задача №171

КПД и механическая энергия

Установка получает 20000 Дж. Первый этап передаёт дальше 75 % энергии, второй превращает в полезную работу 60 % поступившей к нему энергии. Найдите суммарные потери энергии.

Варианты ответа

  1. 22000\,\text{Дж}
  2. 11000\,\text{Дж}
  3. 5500\,\text{Дж}
  4. 33000\,\text{Дж}
Показать разборСкрыть разбор
Дано
Q
20000\,\text{Дж}
e_1
75\,\text{\%}
e_2
60\,\text{\%}
Найти

R

  1. E=Q\frac{\eta_1}{100}E=\frac{20000 \cdot 75}{100}E=15000\,\text{Дж}

    На втором этапе доступна только энергия после первого.

  2. A=E\frac{\eta_2}{100}A=\frac{15000 \cdot 60}{100}A=9000\,\text{Дж}

    КПД этапов перемножаются, а не складываются.

  3. R=Q-AR=20000 - 9000R=11000\,\text{Дж}

    Вычитаем итоговую полезную работу из начальной энергии.

Ответ11000\,\text{Дж}

Теория по этим задачам

Разберитесь в теме, если задача не поддаётся.

Формулы по теме

Обозначения и единицы измерения ищите в справочнике.