Каталог задач › Механика › Величины и простые явления (7–8 класс)

Сила тяжести и вес тела

11 задач по теме из олимпиад по физике, от лёгких к трудным; из них 8 — с решением прямо на сайте.

Собрать подборку по теме
  1. Вес сплава

    МОШ · 2011/12 · отборочный этап · 7 кл. · №6
    1/10

    Сколько весит брусок сплава такого же объема, как килограмм воды, и такой же плотностью, как камень объемом \(2\text{ м}^3\) и массой 4 тонны? Ответ дайте в Ньютонах, округлив его до целых. Ускорение свободного падения принять равным \(g=10\text{ м/с}^2\).

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Найдите объём килограмма воды и плотность камня, затем массу бруска и его вес.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(20\text{ Н}\)

    Вся олимпиада на сайте

  2. Пол вагона

    МОШ · 2011/12 · отборочный этап · 7 кл. · №8
    1/10

    Пол вагона выдерживает вес 50 кН. Сколько камней плотностью \(5000\text{ кг/м}^3\) объемом \(2\text{ дм}^3\) можно в него погрузить?

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Найдите массу одного камня, затем максимальную массу груза по предельному весу.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    500

    Вся олимпиада на сайте

  3. Статуэтка на веревочке

    МОШ · 2011/12 · отборочный этап · 7 кл. · №17
    1/10

    Какой вес должна выдерживать веревочка, чтобы на ней можно было подвесить статуэтку из сплава плотностью \(5000\text{ кг/м}^3\) объемом \(2\text{ дм}^3\) с подставкой из камня плотностью \(7000\text{ кг/м}^3\) объемом \(1\text{ дм}^3\)? Ответ дайте в Н.

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Вес всего подвешенного равен сумме весов статуэтки и подставки; найдите их массы.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(170\text{ Н}\)

    Вся олимпиада на сайте

  4. Вещество в фольге

    МОШ · 2011/12 · отборочный этап · 7 кл. · №18
    2/10

    Динамометром измеряют вес вещества объемом \(2\text{ см}\times 5\text{ см}\times 10\text{ см}\), завернутого в фольгу. Масса фольги 10 г. Динамометр показывает 0,6 Н. Какова плотность вещества? Ускорение свободного падения принять равным \(10\text{ м/с}^2\). Ответ дайте в \(\text{кг/м}^3\).

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Из показания динамометра найдите общую массу и вычтите массу фольги.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(500\text{ кг/м}^3\)

    Вся олимпиада на сайте

  5. Динамометр смешариков

    МОШ · 2012/13 · заключительный этап · 7 кл. · №4
    2/10

    Пин смастерил для смешариков ракету, и им стали доступны космические просторы. Первыми космонавтами стали Крош, Бараш, Ежик, Лосяш и Нюша. Все они были одинаковой массы.

    Пин строго наказал Нюше следить за весом космонавтов с помощью сложнейшего прибора под названием «ДИНАМОМЕТР».

    «Запомни, Нюша! – сказал Пин. – Вес тела массой 1 кг на Земле равен 10 Н, на Луне 1,6 Н, а на Марсе 4 Н.»

    Нюша ничего не понимала в динамометрах, но старалась быть ответственной. На Земле она взвесила сразу всех вместе, включая себя, и обнаружила, что пружина динамометра удлинилась на 12,5 сантиметров. Так она и записала в бортовой журнал: «Наш вес на Земле 12,5 сантиметров динамометра». На Луне Нюша сделала следующую запись: «Наш вес уменьшился на 10,5 сантиметров.» На Марсе в бортовом журнале Нюша сделала заготовку «Наш общий вес по сравнению с Луной . . . .ился на . . . см.». Однако, взвесив всех, она отвлеклась на марсианский пейзаж и не закончила фразу.

    Вернувшись на Землю, Нюша получила нагоняй от Пина с угрозой, что больше она никуда не полетит. Пин также отметил: «Хе-хе! Масса-то наших космонавтов не менялась во время полетов!»

    Запишите полную фразу Нюши, чтобы она смогла продолжить свои космические путешествия.

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Удлинение пружины пропорционально весу. Сравните, во сколько раз вес на Луне меньше, чем на Земле, и во сколько раз вес на Марсе больше, чем на Луне.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    «Наш общий вес по сравнению с Луной увеличился на 3 см.»

    Вся олимпиада на сайте

  6. Нильс на веточке

    МОШ · 2018/19 · заключительный этап · 7 кл. · №1 · смежная тема
    2/10

    Рост Нильса Хольгерссона после заклятия гнома уменьшился в 10 раз. Пропорции тела остались прежними. Когда он был большим, то сил рук еле-еле хватало, чтобы подтянуться на турнике. Какой груз может маленький Нильс вместе с собой поднять, подтягиваясь на руках на горизонтальной веточке дерева? Масса большого Нильса 30 кг.

    Подсказка. Сила мышц пропорциональна площади их поперечного сечения.

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    При уменьшении всех размеров в 10 раз во сколько раз изменятся масса тела и площадь сечения мышц? Сравните силу мышц с весом самого Нильса.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    270 г.

    Вся олимпиада на сайте

  7. Таракан, муравей и божья коровка

    МОШ · 2018/19 · отборочный этап · 7 кл. · очный тур · №1 · смежная тема
    3/10

    Повстречались таракан, муравей и божья коровка. Начали спорить – кто из них более тяжелый груз может поднять? Таракан похвастался, что он однажды то ли с 6-ю, то ли с 7-ю своими братьями-близнецами поднял камень массой в пол-унции. На это божья коровка возразила, что она лишь с одной своей сестрицей подняла веточку в целый золотник, а муравей рассказал, как он тащил на себе бриллиант массой чуть больше, чем 10 карат. Можно ли по этим данным определить, кто из них может больше поднять? Унция (обычная) равна \(28{,}35\) г; золотник примерно равен \(4{,}266\) г; карат равен \(0{,}2\) г

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Переведите все массы в граммы и разделите груз таракана на число подъёмщиков. Помните, что про число братьев сказано неточно и про массу бриллианта тоже.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    Однозначно определить нельзя: таракан зря хвастался, а больше всех может поднять либо божья коровка, либо муравей.

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    Таракан поднимал от \(\dfrac{1}{2\cdot 8}\) до \(\dfrac{1}{2\cdot 7}\) унции, так как всего их было \(1+6\) или \(1+7\). Т.е. от \(1{,}77\) г до \(2{,}03\) г (округлено до сотых). Божья коровка подняла примерно \(2{,}13\) г, а муравей — больше \(2\) г, т.е. это могло бы быть, скажем, \(2{,}15\) г или \(2{,}08\). Таким образом, таракан зря хвастался, а в паре божья коровка и муравей <<первым>> мог оказаться каждый. Другими словами, точность определения массы грузов, поднятых букашками, на основе данных задачи недостаточна, чтобы дать однозначный ответ. Больше всех может поднять либо божья коровка, либо муравей.

    Вся олимпиада на сайте

  8. Кубики на пружине

    МОШ · 2016/17 · отборочный этап · 8 кл. · очный тур · №3 · смежная тема
    4/10

    Деревянный кубик покоится на сжатой пружине. Если на него сверху положить еще такой же кубик, то высота всей конструкции не изменится. Определите жесткость пружины, если площадь всей поверхности каждого кубика \(S = 600\) см\(^2\). Плотность дерева \(\rho = 0{,}80\) г/см\(^3\).

    Рисунок
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Запишите условие равновесия для одного кубика и для двух. Высота конструкции не меняется, значит, пружина сжалась ровно на ребро кубика больше.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(k = \dfrac{S\rho g}{6} = 80\) Н/м.

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    Условие равновесия для одного кубика: \(mg = kx_0\). Для двух кубиков \(2mg = k(x_0 + a)\), при этом \(m = a^3\rho\), откуда \(a^2\rho g = k\), или \(k = \dfrac{S\rho g}{6} = 80\) Н/м.

    Вся олимпиада на сайте

  9. Пакет с яблоками на двух весах

    Курчатов · 2013/14 · отборочный этап · 7 кл. · №1 · смежная тема
    2/10

    Пружинные весы показывают натяжение подвеса, электронные — давление на опору; вес пакета равен сумме двух показаний.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  10. Плита-треугольник на плечах рабочих

    ИОШ · 2020/21 · заключительный этап · 10 кл. · №4 · смежная тема
    4/10

    Однородная треугольная плита опирается в трёх вершинах; из равенства суммы сил весу и равенства моментов относительно осей найти долю веса, приходящуюся на каждого.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.

  11. Труба с жидкостью на стержнях

    ИОШ · 2022/23 · заключительный этап · 10 кл. · №1 · смежная тема
    5/10

    Труба с водой подвешена на шарнирных стержнях двух типов (перпендикулярных стене и под 30°); силы реакции направлены вдоль стержней, из равновесия участка трубы длиной l находятся обе силы.

    Полный текст условия и решения набирается — скоро появится прямо здесь.