Часть 2. Каждая задача оценивается в три балла
1.Тело подвешено на пружине и находится в положении равновесия. Телу резким толчком сообщают скорость, направленную вертикально вниз. Основываясь на известных физических законах, опишите, как и почему меняются скорость тела, потенциальная энергия тела в поле тяжести и потенциальная энергия пружины при последующем движении тела до крайнего нижнего положения.
2.Небольшой кубик массой m начинает соскальзывать с высоты H по гладкой горке, переходящей в мёртвую петлю. Определите радиус петли R, если на высоте h от нижней точки петли кубик давит на её стенку с силой P. Сделайте рисунок с указанием сил, поясняющий решение.
3.В комнате объемом V = 100 м3, в которой воздух имеет температуру t = 10 °C и относительную влажность f1 = 30%, включили увлажнитель воздуха, испаряющий a = 0,2 л воды в час. Найти относительную влажность воздуха f2 в комнате через τ = 1 ч. При 10 °C давление насыщенного водяного пара равно pнп = 1,23 кПа. Комната герметична.
4.Во сколько раз уменьшится мощность, выделяемая на резисторе R2, при замыкании ключа К (рисунок справа), если R1=R2=R3 = 1 Ом, r = 0.5 Ом.
5.Электрон c начальной скоростью υ влетает по средней линии между двумя разноименно заряженными горизонтальными квадратными пластинами со стороной L, расстояние между которыми d << L (рисунок слева). Начальная скорость электрона направлена параллельно пластинам. Найти максимальное значение напряженности поля Е, при котором электрон пролетит между пластинами, не ударившись о них. Сила тяжести мала.
|
|
|
Вариант 2. Решения, ответы, критерии
Часть 1. Правильный численный ответ с решением – 2 б, одна ошибка в решении – 1б.
1.1,25 м.
2.3 с.
3.1/Ö2.
4.4p(2R/g)1/2
5.1,1 кг
6.36 кВт
7. µυ2/(3R)
8.1/15.
9.5 Дж.
10.mg/(qtga)
11.8 эВ = 13×10-19 Дж
12.2pm/(qB)
Часть 2. Задачи 2, 3: правильный численный ответ с решением – 3 б, правильные уравнения и одна ошибка в преобразованиях– 2б, одна ошибка в исходных уравнениях 1 б.
Задача 1.Ответ и возможное решение.
Ответ. Скорость монотонно уменьшается до нуля.
Потенциальная энергия тела в поле тяготения монотонно уменьшается.
Потенциальная энергия пружины монотонно возрастает.
Возможное решение. В положении равновесия сила тяжести равна силе упругости. При движении тела вниз после толчка деформация пружины растет, и по закону Гука Fx = -kx растет величина силы упругости. По второму закону Ньютона появляется ускорение, направленное вертикально вверх: ma = kx – mg. Так как ускорение направлено против скорости, величина скорости уменьшается. В крайнем положении скорость равна нулю.
Потенциальная энергия тела массой m в поле тяжести равна mgh. Так как высота h тела над землёй при движении от начального положения до крайнего нижнего монотонно уменьшается, то и потенциальная энергия в поле тяжести тоже монотонно уменьшается.
|
|
|
Потенциальная энергия деформации пружины жёсткостью k равна kx2/2. Так как деформация пружины x при движении от начального положения до крайнего нижнего монотонно растёт, то и потенциальная энергия пружины тоже монотонно растёт.
Критерии.
3б.Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ и верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов: закон Гука, сила тяжести, второй закон Ньютона, потенциальная энергия тела в поле тяжести, потенциальная энергия деформации пружины
2б.Дан верный ответ, но не указан один из законов или одна из необходимых формул, или есть пропуски в рассуждениях, или не все введенные обозначения поясняются.
1б.Дан верный ответ, но не указаны два из законов или две из необходимых формул, есть пропуски в рассуждениях, не все введенные обозначения поясняются.
0б.Все случаи решения, кроме описанных выше.
Задача 2.R = mg(3h - 2H)/(mg - F) = 2,5 м
Задача 3.f2 = f1+ ρaτRT/(µVpнп) = 51 %.
Задача 4. 64/25= 2,56 раза
Задача 5. E = mdυ2/(eL2).
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 138; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!