Задачи по физике 10 класс: свободное падение тел

7 задач по физике для 10 класса по теме «Свободное падение тел» — от простых к сложным, с ответами и подробными решениями. Решите задачу, введите ответ числом — сайт сразу проверит его. Если не получается, откройте решение: дано, формула, вычисление.

Задачи на свободное падение тел

  1. Камень падает с крыши здания без начальной скорости. Определите скорость камня через 3 секунды после начала падения. Сопротивлением воздуха пренебречь, ускорение свободного падения g = 10 м/с².

    Дано:

    v₀ = 0 м/с

    t = 3 с

    g = 10 м/с²

    Найти: v

    Решение:

    При свободном падении скорость определяется формулой:

    v = v₀ + gt

    Подставим значения:

    v = 0 + 10 · 3 = 30 м/с

    Ответ: 30 м/с.

  2. Мяч отпускают без начальной скорости с высоты 45 м. За какое время он достигнет земли? Сопротивлением воздуха пренебречь, g = 10 м/с².

    Дано:

    h = 45 м

    g = 10 м/с²

    v₀ = 0 м/с

    Найти: t

    Решение:

    При свободном падении без начальной скорости высота падения определяется формулой:

    h = gt²/2

    Выразим время:

    t = √(2h/g)

    Подставим значения:

    t = √(2 · 45/10) = √9 = 3 с

    Ответ: 3 с.

  3. Капля воды падает с высоты. За время падения она прошла 80 м. Определите скорость капли в момент достижения этой высоты, если начальная скорость равна нулю. Сопротивлением воздуха пренебречь, g = 10 м/с².

    Дано:

    h = 80 м

    v₀ = 0 м/с

    g = 10 м/с²

    Найти: v

    Решение:

    Используем формулу скорости при равноускоренном движении без времени:

    v² = v₀² + 2gh

    Так как v₀ = 0, получаем:

    v = √(2gh)

    Подставим значения:

    v = √(2 · 10 · 80) = √1600 = 40 м/с

    Ответ: 40 м/с.

  4. С балкона высотой 20 м вертикально вниз бросили небольшой камень со скоростью 5 м/с. Определите скорость камня через 2 секунды после броска. Сопротивлением воздуха пренебречь, g = 10 м/с².

    Дано:

    v₀ = 5 м/с

    t = 2 с

    g = 10 м/с²

    Найти: v

    Решение:

    При движении вниз скорость определяется формулой:

    v = v₀ + gt

    Подставим значения:

    v = 5 + 10 · 2 = 25 м/с

    Ответ: 25 м/с.

  5. Камень свободно падает без начальной скорости с высоты 80 м. Какой путь он пройдёт за последние 2 секунды падения? Сопротивлением воздуха пренебречь, g = 10 м/с².

    Дано:

    h = 80 м

    g = 10 м/с²

    v₀ = 0 м/с

    Δt = 2 с

    Найти: s за последние 2 с

    Решение:

    Сначала найдём полное время падения:

    h = gt²/2

    t = √(2h/g) = √(160/10) = 4 с

    Последние 2 секунды соответствуют промежутку от 2 до 4 секунд.

    Путь за всё время падения:

    s₄ = gt₄²/2 = 10 · 4²/2 = 80 м

    Путь за первые 2 секунды:

    s₂ = gt₂²/2 = 10 · 2²/2 = 20 м

    Путь за последние 2 секунды:

    Δs = s₄ − s₂ = 80 − 20 = 60 м

    Ответ: 60 м.

  6. Тело свободно падает без начальной скорости. За последнюю секунду падения оно прошло 35 м. Определите полное время падения. Сопротивлением воздуха пренебречь, g = 10 м/с².

    Дано:

    s последней секунды = 35 м

    g = 10 м/с²

    v₀ = 0 м/с

    Найти: T

    Решение:

    Пусть T — полное время падения. Путь за всё время:

    s(T) = gT²/2

    Путь за время T − 1:

    s(T − 1) = g(T − 1)²/2

    Путь за последнюю секунду равен разности этих путей:

    35 = gT²/2 − g(T − 1)²/2

    Подставим g = 10:

    35 = 5[T² − (T − 1)²]

    35 = 5(2T − 1)

    35 = 10T − 5

    10T = 40

    T = 4 с

    Ответ: 4 с.

  7. Мяч бросили вертикально вверх с поверхности земли со скоростью 30 м/с. Определите, на какой высоте над землёй его скорость по модулю станет равной 10 м/с во время подъёма. Сопротивлением воздуха пренебречь, g = 10 м/с².

    Дано:

    v₀ = 30 м/с

    v = 10 м/с

    g = 10 м/с²

    Найти: h

    Решение:

    Используем формулу зависимости скорости от высоты:

    v² = v₀² − 2gh

    Выразим высоту:

    h = (v₀² − v²)/(2g)

    Подставим значения:

    h = (30² − 10²)/(2 · 10)

    h = (900 − 100)/20 = 800/20 = 40 м

    Ответ: 40 м.