 |
Задачи для самостоятельного решения
|
|
|
|
1. Пуля, летящая со скоростью 600 м/с, пробивает доску толщиной 0,1 м и вылетает из нее со скоростью 400 м/с. Чему равен модуль ускорения пули в доске?
Ответ: 106 м/с2.
2. С каким минимальным ускорением должен двигаться автомобиль для экстренной остановки перед перекрестком, если его скорость перед началом торможения 72 км/ч, а расстояние от перекрестка 50 м?
Ответ: 4 м/с2.
3. Каким должен быть радиус круговой орбиты искусственного спутника Земли, для того, чтобы он все время находился над одной точкой земной поверхности на экваторе?
Ответ: 42000 км.
4. При какой продолжительности суток на Земле вес тела на экваторе был равен нулю? Радиус Земли 6,4.106 м.
Ответ: 1 ч 23мин» 5.103 с.
5. Определите максимальное значение скорости автомобиля при движении на повороте по дуге окружности радиусом 50 м, если максимальное значение коэффициента трения покоя шин на шоссе равно 0,4.
Ответ: 14,1 м/с.
6. Автомобиль массой 2000 кг стоит на участке шоссе с наклоном 100 к горизонтальной поверхности. Максимальное значение коэффициента трения покоя 0,5. Определите силу трения покоя, действующую на автомобиль.
Ответ: 4000 Н.
7. Спортсмен массой 60 кг прыгает с высоты 9 м на упругую сетку – батут. Найдите максимальное значение потенциальной энергии упругой деформации сетки, если ее максимальный прогиб равен 1 м.
Ответ: 6.103 Дж.
8. Высота плотины Красноярской ГЭС 120 м. мощность станции 6000 МВт. Сколько кубометров воды должно проходить через гидротурбины станции при КПД равном 90%?
Ответ: 5,6.103 м3.
9. Груз массой 1 кг на тонкой нити длиной 1 м совершает свободные колебания, максимальный угол отклонения нити от вертикального положения 50. Определите силу упругости нити при прохождении грузом положения равновесия.
|
|
|
Ответ: mg.(3-2cosa)»mg.1,0076»9,88 H.
10. Гимнаст совершает большие обороты на перекладине. Во сколько раз его вес при прохождении нижнего вертикального положения больше веса в состоянии покоя? Скорость движения гимнаста в верхнем вертикальном положении считать равной нулю.
Ответ: 5 раз.
11. Из орудия произвели выстрел под углом 300 к горизонту. Артиллерист услышал звук разрыва снаряда через 44 с после выстрела. Какова горизонтальная дальность полета снаряда, если его начальная скорость 800 м/с?
Ответ: 10 км.
12. Во сколько раз изменилась полная механическая энергия колеблющегося маятника при уменьшении его длины в 3 раза и увеличении амплитуды в 2 раза?
Ответ: увеличилась в 12 раз.
13. Как относятся длины математических маятников, если за одно и то же время один из них совершил 10, а второй 30 колебаний?
Ответ: 9:1.
14. При фазе 
рад смещение было равно 1 см. Найти амплитуду колебаний и смещение при фазе 
рад.
Ответ: 2 см, -1,4 см.
1.4. Тестовые задания для самоконтроля к модулю 1. Физические основы механики. Механические колебания и волны.
1. Самолет, летящий со скоростью 360 км/ч, описывает вертикальную петлю Нестерова радиусом 360 м. Сила, прижимающая лётчика к сиденью равна …
1) 9 кН; 2) 6 кН; 3) 2 кН; 4) 3 кН
2. Сплошной цилиндр массой 2 кг и радиусом 50 см останавливается под действием силы трения 2 Н. С каким угловым ускорением при этом вращался цилиндр?
| 1) 2 рад/с2; 3) 1 рад/с2; 4) 0,5 рад/с2; 2) 4 рад/с2; |
3. Маховое колесо, вращающееся с частотой 240 об/мин, останавливается в течение 30 с. Число оборотов, сделанных колесом до полной остановки равно…
1) 360; 2) 720; 3) 120; 4) 60
4. Сплошной цилиндр массой 4 кг катится без проскальзывания по горизонтальной поверхности. Линейная скорость оси цилиндра 1 м/с. Найти полную кинетическую энергию цилиндра.
1) 3 Дж; 2) 2 Дж; 3) 4 Дж;; 4) 1,5 Дж
5. К потолку лифта, поднимающегося вверх тормозясь, на нити подвешено тело массой 10 кг. Модуль вектора скорости изменения импульса тела равен 50 кг.м/с. Сила натяжения нити равна…
|
|
|
1)100 кг.м/с2; 2) 50 кг.м/с2; 3)150 кг.м/с2; 4) 0 кг.м/с2;
6. На тело действует постоянный момент внешних сил М 
0. Из ниже перечисленных величин будут меняться со временем по линейному закону…
1) момент импульса; 2) момент инерции тела; 3) угловое ускорение;
7. Тело бросили вертикально вверх. Если сопротивление воздуха не учитывать, то во время полета вес тела…
1) Во время полета вес тела равен нулю.
2) Увеличивается до верхней точки, затем уменьшается.
3) Уменьшается до верхней точки, затем увеличивается.
4) Все время уменьшается.
5) Во время полета вес тела не уменьшается.
8. Если телу сообщить начальную скорость, то ускорение падающего вертикального вниз тела…
1) Останется неизменным; 3) Увеличится..
2) Уменьшится. 4) Будет равно нулю.
9. Пуля, летящая со скоростью 141 м/с, попадает в доску и проникает на глубину 6 см. Если пуля двигалась равнозамедленно, то на глубине 3 см ее скорость была равна…
1) 120 м/с; 2) 86 м/с: 3) 100 м/с 4) 70 м/с: 5) 64 м/с.
10. Тело движется по криволинейной траектории. Тангенциальная составляющая ускорения характеризует…
1) Полное изменение скорости.
2) Изменение скорости по направлению.
3) Изменение скорости по величине и направлению.
4) Изменение скорости по величине.
11. Автомобиль, движущийся прямолинейно равноускоренно, увеличил свою скорость с 3 м/с до 9 м/с за 3 сек. Ускорение с которым двигался автомобиль равно…
1) 1 м/с2. 2) Зм/с3. 3) 4м/с3. 4) 2м/с2.
12. Поезд движется с ускорением а, причем а > 0. Известно, что к концу 4-ой секунды скорость поезда равна 6 м/с. Путь, пройденный поездом за 4-ю секунду…
1) равен 6 м; 2) меньше 6 м; 3) больше 6 м; 4) Нет верного ответа;
13. К потолку лифта, поднимающегося вверх тормозясь, на нити подвешено тело массой 10 кг. Модуль вектора скорости изменения импульса тела равен 50 кг .м/с. Сила натяжения нити равна…
1) 100 кг .м/с2; 2) 0 кг .м/с2: 3) 50 кг .м/с2: 4) 150 кг м/с2
14. Тело массой 10 кг движется равномерно по вогнутому мосту. В нижней точке моста сила давления тела на мост, вдвое превосходит силу тяжести. Модуль скорости изменения импульса в этой точке равен…
|
|
|
1) 300 кг .м/с2; 2) 100 кг .м/с2; 3) 0 кг .м/с2; 4) 200 кг .м/с2
15.Человек может спуститься с крыши дома или по вертикальной лестнице или по наклонной лестнице. Работа силы тяжести больше…
1) Одинаковая в первом и во втором случаях и не равна нулю.
2) В первом. 3) Во втором.
4) Одинаковая в первом и во втором случаях и равна нулю.
16. Тело движется по прямой. Под действием постоянной силы 5 Н импульс тела уменьшился от 25 кг .м/с до 15 кг .м/с. Для этого потребовалось…
1) 1с: 2) 3 с: 3) 2 с: 4) 4 с
17. Тело массы 0,5 кг бросили вертикально вверх со скоростью 20 м/с. Если за все время полета сила сопротивления воздуха совершила работу, модуль которой равен 36 Дж, то тело упало обратно на землю со скоростью…
1) 20 м/с; 2) 12 м/с; 3) 16 м/с; 4) 10 м/с; 5) 8 м/с
18. В каком случае двигатель автомобиля должен совершить большую работу: для разгона с места до скорости 50 км/ч или на увеличение скорости от 50 до 100 км/ч?
1) Для разгона; 2) Работа одинакова в обоих случаях;
3) Для увеличения скорости; 4) Зависит от массы автомобиля.
19. Тело движется прямолинейно. Начальный импульс тела равен
50кг .м/с. Под действием постоянной силы величиной 10 Н за 2 с импульс тела уменьшился и стал равен…
1) 30 кг. м/с; 2) 10 кг. м/с: 3) 20 кг .м/с; 4) 45 кг м/с
20. Запас энергии упругодеформированного тела при уменьшении его деформации в 2 раза…
1) Увеличится в 4 раза. 2) Увеличится в 2 раза.
3) Уменьшится в 2 раза. 4) Уменьшится в 4 раза.
21. Для момента инерции является неверным утверждение…
1) Момент инерции тела относительно оси равен сумме моментов инерции всех частей этого тела относительно той же оси.
2) Момент инерции данного тела относительно разных осей различен.
3) Момент инерции точки относительно оси равен произведению массы точки на квадрат ее расстояния до оси.
4) Момент инерции тела зависит только от его размеров и формы.
22. Алюминиевый цилиндр и стальной имеют одинаковую высоту и равные массы. На цилиндры действуют одинаковые по величине силы, направленные по касательной к их боковой поверхности. Относительно моментов сил, действующих на цилиндры, справедливо следующее суждение …
|
|
|
1) моменты сил, действующие на цилиндры, равны нулю;
2) на алюминиевый цилиндр действует больший момент сил, чем на стальной цилиндр
3) на стальной цилиндр действует больший момент сил, чем на алюминиевый цилиндр;
4) моменты сил, действующие на цилиндры, одинаковы.
23. При увеличении амплитуды свободных колебаний физического маятника (стержень длиной 1м) от 10 см до 20 см его период колебаний….
1) Увеличится в 2 раза; 2) Уменьшится в 2 раза; 
3) Не изменится; 4) Увеличится в 4 раза; 5) Уменьшится в 4 раза.
24. В пустую цистерну массой 10 т залили 30 т воды. Собственная частота колебаний цистерны …
1) Уменьшилась в 4 раза. 2) Уменьшилась в 2 раза. 3) Увеличилась в 2 раза. 4) Увеличилась в 4 раза. 5) Не изменилась.
25. Из ниже перечисленных колебаний гармоническими являются…
1) Все затухающие колебания;
2) Колебания, происходящие под действием возвращающей силы;
3) Колебания, при которых смещение тела от положения равновесия происходит по закону синуса или косинуса;
4) Все вынужденные колебания;
5) Любые колебания;
26. Складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковыми частотами и равными амплитудами 
. При разности фаз 
амплитуда результирующего колебания равна…
1) 0; 2) 
; 3) 
; 4) 
;
27. Подвешенное на длинной веревке ведро совершает колебания с малой амплитудой. Если во время движения в ведро слабой струёй доливать воду, то период его колебаний…. (Сопротивление воздуха и потери энергии на трение не учитывать).
1) увеличится; 2) не изменится; 3) уменьшится;
28. Часы-ходики имеют маятник в виде металлического стержня с чечевицеобразным грузом на конце. Если температура в помещении заметно понизится, то часы…
1) Будут спешить; 2) Будут отставать; 3) Ход часов не изменится;
29. Траектория движения точки, участвующей в двух взаимно перпендикулярных колебаниях одинаковой частоты с разностью фаз равной 
, представляет собой ….
1) прямую; 2) параболу; 3) гиперболу; 4) эллипс;
30. Прилетев на некую планету, космонавты обнаружили, что период колебаний секундного земного маятника на ее поверхности составляет 0,5 с. Ускорение свободного падения на этой планете….
1) 19,8 м/с2; 2) 39,2 м/с2; 3) 4,9 м/с2; 4) 2,45 м/с2; 5) 29,4 м/с2;
31. Если амплитуду увеличить в 4 раза, а период увеличить в 2 раза, то полная энергия колеблющегося тела…
1) увеличится в 2 раза; 2) увеличится в 4 раза; 3)уменьшится в 2 раза;
32. Точка, совершающая синусоидальные гармонические колебания с периодом 24 с и начальной фазой, равной нулю, сместится от положения равновесия на половину амплитуды через…
|
|
|
1) 24 с 2) 12 с 3) 2 с
33.. Фронтом волны называется …
1) геометрическое место точек, до которых распространилась волна к данному моменту времени.
2) любая плоскость, перпендикулярная направлению распространения волны.
3) плоскость, в которой распространяется волна.
4) совокупность точек, участвующих в колебательном процессе.
34. Уравнение плоской синусоидальной волны, распространяющейся вдоль оси ОХ со скоростью 500 м/с, имеет вид 
. Циклическая частота 
(в с-1) равна …
1) 0,001; 2) 1000; 3) 159; 4) 0,02; 5) 322;
35. Если увеличить в 2 раза объемную плотность и при этом увеличить в 2 раза скорость распространения упругих волн, то плотность потока энергии …
1) увеличится в 4 раза; 2) увеличится в 2 раза; 3) останется неизменной; 4)уменьшится в 2 раза; 5) уменьшится в 4 раза;
36. Плоской волной называется …
1) волна, в которой частицы колеблются в одной фазе.
2) волна, которая распространяется в одной плоскости.
3) волна, фронт которой является плоскостью.
4) волна, в которой частицы колеблются в одной плоскости.
37. Потоком энергии волны называют…
1) Среднюю за период энергию волны в единице объёма;
2) Энергию, переносимую волной через единицу площади поверхности за единицу времени;
3) Энергию, переносимую волной через произвольную поверхность за единицу времени;
4) Энергию волны в единице объёма;
38. Звуковые колебания, имеющие частоту 500 Гц и амплитуду 0,25 мм, распространяются в воздухе. Максимальная скорость колебаний частиц воздуха равна …
1) 0,28 м/с; 2) 0,35 м/с; 3) 0,78 м/с; 4) 0,92 м/с; 5) 0,23 м/с;
Таблица ответов:
| В | ||||||||||
| О | ||||||||||
| В | ||||||||||
| О | ||||||||||
| В | ||||||||||
| О | ||||||||||
| В | ||||||||||
| О |
|
|
|
