Задания контрольной работы и расчетных заданий



Механика и молекулярная физика

 

ВАРИАНТ № 1

1. Зависимость пройденного телом пути S от времени t дается уравнением S = At - Bt2 + Ct3, где A = 2 м/с, В = 3 м/с2, С = 4 м/с3. Найти: а) зависимость скорости v и ускорения а от времени t; б) расстояние S, скорость v, ускорение а через время t = 2с после начала движения; в) среднюю скорость и среднее ускорение за это время.

2. Написать уравнение гармонического колебательного движения с амплитудой 50 мм, периодом с и начальной фазой π/4. Найти смещение колеблющейся точки от положения равновесия при t=0 и t=1,5 с, а также скорость и ускорение в эти моменты. Начертить график этого движения.

3. Шофер автомобиля, имеющего массу 1 т, начинает тормозить на расстоянии 25 м от препятствия на дороге. Сила трения в тормозных колодках автомобиля 3,84 кН. При какой предельной скорости движения автомобиль успеет остановиться перед препятствием? Трением колес о дорогу пренебречь.

4. Каким должен быть наименьший объем баллона, вмещающего 6,4 кг кислорода, если его стенки при 20ºС выдерживают давление 15,7 МПа?

5. К ободу однородного диска радиусом 0,2 м приложена касательная сила 98,1 Н. При вращении на диск действует момент сил трения 4,9 Н м. Найти массу диска, если известно, что диск вращается с угловым ускорением 100 рад/с2.

ВАРИАНТ № 2

1. Однородный диск радиусом 0,2 м и массой 5 кг вращается вокруг оси, проходящей через его центр перпендикулярно к его плоскости. Зависимость угловой скорости вращения диска от времени дается уравнением v = A + Bt, где В = 8 рад/с. Найти касательную силу, приложенную к ободу диска. Трением пренебречь.

2. Первую треть пути между пунктами велосипедист проехал со скоростью v = 5 м/с. Затем половину оставшегося времени он ехал со скоростью v = 10 м/с, после чего до конечного пункта он шел пешком со скоростью v= 1 м/с. Определить среднюю скорость движения велосипедиста.

3. Написать уравнение гармонического колебательного движения с амплитудой 5 см, периодом 8 с, если начальная фаза равна 0. Начертить график смещения, скорости, ускорения.

4. При подъеме груза массой 2 кг на высоту 1 м сила совершает работу 78,5 Дж. С каким ускорением поднимается груз?

5. Какой занимают 10 г кислорода при давлении 100 кПа и температуре 20ºС?

 

ВАРИАНТ № 3

1. Через какое время от начала движения точка, совершающая гармоническое колебание, сместится от положения равновесия на половину амплитуды? Период колебаний 24 с, начальная фаза 0.

2. Найти среднюю скорость тела в двух случаях: а) первую четверть времени оно двигалось со скоростью v=5 м/с, вторую четверть времени – со скоростью v =10 м/с, оставшуюся часть времени со скоростью v=15 м/с: б) первую четверть пути оно двигалось со скоростью v=15 м/с, вторую четверть пути со скоростью v=10 м/с, оставшуюся часть времени со скоростью v=5 м/с.

3. Найти работу, которую необходимо совершить, чтобы увеличить скорость движения тела массой 1 кг от 2 м/с до 6 м/с на пути в 10 м. На всем пути действует сила трения 2Н.

4. Баллон объемом 12 л наполнен азотом при давлении 8,1 МПа и температуре 17ºС. какая масса азота находится в баллоне?

5. Маховик, момент инерции которого 63,6 кг м2, вращается с угловой скоростью 31,4 рад/с. Найти момент сил торможения, под действием которого маховик останавливается через 20 с. Маховик считать однородным диском.

 

ВАРИАНТ № 4

1. Начертить на одном графике два гармонических колебания с одинаковыми амплитудами А1 = А2 = 2 см и одинаковыми периодами Т1 = Т2 = 8 с, но имеющими разность фаз равную: а) π/4; б) π π/2; в) π; г) 0.

2.  С балкона небоскреба высотой 100 м бросили мяч. Через какое время мяч упадет на землю, если начальная скорость мяча v0 равна: а) 0; б) 5 м/с и направлена вверх; в) 5 м/с и направлена вниз?

3.  На автомобиль массой 1 т во время движения действует сила трения, равная 0,1 действующей на него силы тяжести. Какую массу бензина расходует двигатель автомобиля на то, чтобы на пути 0,5 км увеличить скорость движения автомобиля от 10 км/ч до 40 км/ч? К.П.Д. двигателя 0,2; удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.

4. В баллоне находилось 10 кг газа при давлении 10 МПа. Какую массу газа взяли из баллона, если давление стало равным 2,5 МПа? Температуру газа считать постоянной.

5. К ободу колеса радиусом 0,5 м и массой 50 кг приложена касательная сила 98,1 Н. Найти угловое ускорение колеса. Через какое время после начала действия силы колесо будет иметь частоту вращения в 100 об/с? Колесо считать однородным диском. Трением пренебречь.

Электричество и магнетизм

ВАРИАНТ № 1

  1. Два точечных заряда, находясь в воздухе на расстоянии 20 см друг от друга, взаимодействуют с некоторой силой. На каком расстоянии необходимо поместить эти заряды в масле, чтобы получить ту же силу взаимодействия?
  2. По двум бесконечно длинным параллельным проводникам, находящихся на расстоянии АВ =10 см, текут токи противоположного направления силой 20 А и 30 А. Найти напряженности магнитного поля в точках С, D, Е если: СА = 2 см, АD = 4 см, и ВЕ = 3 см.
  3. Ток в проводнике меняется со временем по уравнению I = 4 = 2 t, где I – в амперах и t  - в секундах. Какое количество электричества проходит через поперечное сечение проводника за время от t1 =2 с до t2 =6 с? При каком постоянном токе через поперечное сечение проводника за то же время проходит такое же количество электричества?
  4. Круговой проволочный виток площадью 0,01 мм2 находится в однородном магнитном поле, индукция которого 1 Тл. Плоскость витка перпендикулярна направлению магнитного поля. Найти среднюю Э.Д.С. индукции, возникающую в витке при выключении поля в течении 10 мс.
  5. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 888 пФ и катушки с индуктивностью 2 мГн. На какую длину волны настроен контур?

ВАРИАНТ № 2

1. Во сколько раз энергия электростатического взаимодействия двух частиц с зарядом q и массой m каждая больше энергии гравитационного взаимодействия? Задачу решить для: а) электронов; б) протонов.

2. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг другу и находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Найти напряженности магнитного поля в точках Е и D, если I1 = 2А и I2 = 3А, а расстояния АЕ = АD = 1 см и СD = ЕВ = 2 см

3. Вольфрамовая нить электрической лампочки при 20ºС имеет сопротивление 35,8 Ом. Какова будет температура нити лампочки, если при включении в сеть напряжением 120 В по нити идет ток 0,33 А? Температурный коэффициент сопротивления вольфрама = 4,6 10–3 К–1.

4. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,1 Тл, равномерно вращается катушка, состоящая из 100 витков проволоки. Частота вращения катушки 5 с–1; площадь поперечного сечения катушки 0,01 м2 Ось вращения перпендикулярна к оси катушки и направлению магнитного поля. Найти максимальную Э.Д.С. индукции во вращающейся катушке.

5. На какой диапазон длин волн можно настроить колебательный контур, если его индуктивность 2 мГн, а емкость может меняться от 69 до 533 пФ?

ВАРИАНТ № 3

1. Найти напряженность электрического поля в точке, лежащей посередине между двумя точечными зарядами 8 нКл и –6 нКл. Расстояние между зарядами 10 см; заряды находятся в вакууме.

2. Два прямолинейных длинных проводника расположены параллельно на расстоянии 10 см друг от друга. По проводникам текут токи силой 5 А в противоположных направлениях. Найти модуль и направление напряженности магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 10 см от каждого проводника.

3. Обмотка катушки из медной проволоки при 14ºС имеет сопротивление 10 Ом. После пропускания тока сопротивление обмотки стало равным 12,2 Ом. До какой температуры нагрелась обмотка? Температурный коэффициент сопротивления меди = 4,15 10–3 К–1.

4. В однородном магнитном поле, индукция которого 0, 8 Тл, равномерно вращается рамка с угловой скоростью 15 рад/с. Площадь рамки 150 см2.. Ось вращения находится в плоскости рамки и составляет угол 30º с направлением магнитного поля. Найти максимальную Э.Д.С. индукции во вращающейся рамке.

5. Уравнение изменения со временем разности потенциалов на обкладках конденсатора в колебательном контуре имеет вид U = 50 cos 104 t В. Емкость конденсатора 0,1 мкФ. Найти период колебаний, индуктивность контура, закон изменения со временем тока в цепи и длину волны, соответствующую этому контуру.

ВАРИАНТ № 4

1. В центр квадрата, в каждой вершине которого находится заряд 2,33 нКл, помещен отрицательный заряд. Найти этот заряд, если на каждый заряд действует результирующая сила F.

2. Ток силой 20А идет по длинному проводнику, согнутому под прямым углом. Найти напряженность магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от вершины угла на расстоянии 10 см.

3. Найдите падения потенциала в сопротивлениях 4 Ом, 2 Ом, и 4 Ом. Если амперметр показывает ток 3 А. Найти ток в сопротивлениях.


Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 48; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ