|
|
Опыты по физике (механика, динамика, момент импульса). Тесты с ответами (2020 год)
Колебания часть 1
В математическом маятнике массу груза и длину нити увеличили в 2 раза, а амплитуду колебаний уменьшили в 2 раза. Период колебаний математического маятника:
В пружинном маятнике и массу груза и жесткость пружины одновременно увеличили в 2 раза. Период колебаний такого маятника:
Период колебаний математического маятника равен 0,5 с. Циклическая частота колебаний маятника:
Биениями называют явление, возникающее при сложении двух гармонических колебаний:
Частоты колебаний двух одновременно звучащих камертонов равны соответственно 440 Гц и 440,5 Гц. Чему равен период биений?
Зависимости координат трех тел от времени t имеют вид:
Зависимость координаты точки от времени дается формулой
где и – известные числа. Является ли это колебание гармоническим, и если да, то какова его амплитуда и циклическая частота?
Тело совершает гармонические колебания с частотой . С какой частотой совершает колебания кинетическая энергия тела?
Волна частотой 3 Гц распространяется со скоростью 6 м/с. Определить длину волны.
Тело совершает гармонические колебания. По графику зависимости координаты тела от времени определите частоту колебаний.
Фигура Лиссажу возникает при сложении двух гармонических колебаний:
Точка одновременно совершает гармонические колебания вдоль осей координат ОХ и ОY с различными амплитудами, но одинаковыми частотами при разности фаз 0. Какую траекторию описывает эта точка?
Колебания часть 2
На каком из графиков показана зависимость амплитуды затухающих колебаний от времени?
Резонанс — это:
На рисунке показана зависимость амплитуды установившихся колебаний маятника от частоты вынуждающей силы. Чему равна резонансная частота колебаний этого маятника?
На рисунке представлены графики зависимости амплитуды колебаний от частоты вынуждающей силы при различных силах трения и одной и той же амплитуде внешней силы. Какой кривой соответствует максимальная сила трения?
К автоколебаниям относятся:
Шарик на нити совершает колебания. Нить, на которой подвешен шарик, пропущена через неподвижное кольцо так, что длину нити маятника можно изменять. Амплитуду колебаний шарика можно увеличить, если:
Сравнить период колебаний груза, совершающего колебания на гладкой горизонтальной поверхности под действием пружины (левый рисунок), и того же самого груза, подвешенного к той же самой пружине в поле силы тяжести (правый рисунок).
Маятниковые часы «спешат». Чтобы часы шли точно, необходимо
Тело совершает колебания на горизонтальной поверхности под действием пружины (см. рисунок). В начальный момент тело отводят от положения равновесия и отпускают без начальной скорости. Если поверхность гладкая, то на движение до ближайшей точки остановки тело затрачивает время . Какое время тело затратит на движение до ближайшей точки остановки, если между телом и поверхностью действует постоянная сила трения?
Часть 1. Механика
Кинематика
В декартовой системе координат:
Вектор , являющийся векторным произведением векторов и , направлен:
Какие движения, изображенные на рисунке, являются поступательными?
Как направлен вектор скорости при движении шарика по окружности (см. рисунок)?
Объект (например, цветную прямоугольную коробку) поворачивают относительно одной оси, а потом относительно другой оси. Выберите верные утверждения:
Два одинаковых шарика одновременно бросили с одной и той же высоты: один – горизонтально, второй отпустили без начальной скорости. Выберите верное(-ые) утверждение(-я).
Какая из нижеперечисленных ситуаций невозможна:
Тело движется прямолинейно с севера на юг. Скорость тела убывает. Куда направлен вектор ускорения тела?
На рисунке даны начальные скорости двух тел, брошенных из одной точки под углом к горизонту. Какое из этих тел – первое или второе – улетит дальше (номер тела написан около вектора его скорости)?
На рисунках приведены графики зависимости координат четырех прямолинейно движущихся тел от времени. У какого из этих тел скорость убывает?
Динамика часть 1
Верны ли следующие утверждения?
А. Тело в инерциальной системе отсчета сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие внешних сил не выведет его из этого состояния.
Б. Во всех инерциальных системах отсчета выполняется закон инерции.
Какая из нижеперечисленных ситуаций невозможна?
К одному коромыслу весов подвешен груз, уравновешивающий маятник Максвелла, прикрепленный ко второму коромыслу весов. Выберите верное(-ые) утверждение(-я).
На рисунке показано растяжение пружины при прикреплении к ней грузиков разной массы. Определите, как соотносятся массы грузиков:
Брусок покоится на наклонной плоскости. Выберите верные утверждения.
Брусок равномерно соскальзывает с наклонной плоскости с углом наклона 22°. Чему равен коэффициент трения бруска о поверхность наклонной плоскости? Ответ округлите до десятых.
На столе, покрытом скатертью, стоит тяжелая бутылка и тарелка (см. рисунок). К чему может привести выдергивание скатерти со стола? Выберите верные утверждения:
Динамика часть 2
Две тележки скреплены сжатой пружиной. После пережигания нити, сдерживающей пружину, тележки разъехались на одинаковое расстояние за одно и тоже время. Это означает, что:
Шарики, подвешенные на нити, скреплены сжатой пружиной. Массы шариков относятся как. После пережигания нити, сдерживающей пружину, шарики разлетаются в разные стороны. Как соотносятся ускорения шариков после взаимодействия?
При выстреле пушка испытывает отдачу — пушка откатывает назад. Установим пушку на движущуюся тележку. Выберите верные утверждения:
Тележка с установленной на ней пушкой имеет начальную массу 9 кг и движется равномерно со скоростью 1 м/с, Из пушки производится выстрел по направлению движения тележки. Масса снаряда 1 кг, а скорость его вылета относительно земли - 5 м/с. Какова стала скорость тележки после выстрела?
Две команды играют в игру «перетягивание каната». Каждая тянет канат с силой 5000 Н. Чему равна сила натяжения каната?
Согласно третьему закону Ньютона силы всегда возникают парами – для каждой силы (силы действия) есть равная ей по величине и противоположно направленная сила противодействия. Какая из нижеперечисленных сил является силой противодействия силе тяжести, действующей на некоторое тело, которое покоится на горизонтальной опоре?
Третий закон Ньютона говорит о том, что силы возникают парами («действие» и «противодействие»), причем величины этих сил равны, а направления противоположны. Может ли сила противодействия компенсировать силу действия?
Человек стоит на весах в кабине лифта. Весы дают наибольшее показание, когда
Законы сохранения
Математический маятник совершает колебания относительно положения равновесия 2 между точками 1 и 3. Какое утверждение является верным?
С какой минимальной высоты должен скатиться шарик, чтобы успешно выполнить трюк «мертвая петля»?
При резком торможении автомобиля тормозные колодки нагреваются. Это означает, что:
К динамо-машине подключена электрическая лампа. Какие превращения энергии происходят при вращении человеком динамо-машины?
Верны ли следующие утверждения?
А. Закон сохранения импульса выполняется только для упругих ударов.
Б. Закон сохранения импульса выполняется только в инерциальных системах отсчета.
В какой из ситуаций, изображенных на рисунках, не выполняется закон сохранения импульса?
Шарик массой m движется со скоростью υ к неподвижному шару массой 2m. После абсолютно упругого удара шарик отлетает со скоростью 0,5υ, как показано на рисунке. Какова скорость шара после удара?
Шар 1 массой 0,3 кг движется со скоростью 1 м/c навстречу шару 2 массой 0,2 кг, двигающегося со скоростью 3 м/с. В какую сторону будут двигаться шары после абсолютно неупругого удара?
Если единицу импульса возвести в квадрат и разделить на единицу массы, получится:
Человек массой 70 кг поднялся на пятый этаж (15 м) за время 14 с. Чему примерно равна средняя мощность, развиваемая этим человеком? Ответ выразить в лошадиных силах (1 л.с.= 735 Вт, g = 10 мс).
Тело массой движется со скоростью . После упругого столкновения со стенкой тело стало двигаться в противоположном направлении с такой же скоростью. Чему равна работа силы, действующей на тело со стороны стенки?
Тело бросили вертикально вверх с поверхности земли. Кроме силы тяжести на тело действует сила сопротивления воздуха. На что тело затратило больше времени, на подъем или на спуск?
Момент импульса
Верны ли следующие утверждения?
А. Любое движение твердого тела можно представить, как суперпозицию поступательного и вращательного движения.
Б. Вращательное движение не зависит от того, как к телу приложены силы.
Центр масс твердого тела движется:
Вектор момента импульса Земли, обусловленный ее суточным вращением, направлен
Два цилиндра одинаковой формы и одинаковой массы, но один цилиндр сплошной, а второй полый, одновременно отпускают катиться с наклонной плоскости. Выберите верное утверждение.
Движение точки показано на рисунке. Как направлен момент импульса этого тела?
Момент инерции вращающегося тела, которое не взаимодействует ни с какими другими телами, увеличился в 2 раза. Тогда:
Радиус орбиты Земли при вращении вокруг Солнца превышает радиус самой Земли примерно в 20 000 раз, а период вращения Земли вокруг Солнца превышает ее период вращения вокруг собственной оси примерно в 365 раз. Во сколько примерно раз отличаются моменты импульса Земли как спутника Солнца и Земли как вращающегося вокруг собственной оси тела:
Вращательное движение
На каком из рисунков правильно указаны направления момента импульса и момента силы для равнозамедленного вращения тела?
Во сколько раз момент инерции диска меньше момента инерции обруча той же массы?
Рассмотрим вращательное движение твердых тел. Выберите верные утверждения:
При свободном вращении плоского однородного треугольника одна из его точек НЕ будет совершать вращательного движения: Какая?
На гладкой горизонтальной поверхности покоится диск. В некоторый момент времени на диск начинают действовать две силы, равные по величине и противоположные по направлению и приложенные в точках А и Б (см. рисунок; вид сверху). Как будет двигаться диск в первый момент?
Гироскопы
Гироскоп — это:
Для вынужденной прецессии гироскопа необходимым условием является…
Гироскоп — это осесимметричное достаточно массивное тело, вращающееся с большой скоростью вокруг собственной оси. Выберите верные утверждения:
Силы инерции
Сила Кориолиса возникает, если …
А. Система отсчета вращается.
Б. Скорость тела в этой системе не направлена вдоль оси вращения.
Какое из утверждений НЕ является верным? Центробежная сила инерции:
Вращающийся бумажный диск можно использовать как циркулярную пилу, например, для резки дерева. В неинерциальной вращающейся системе отсчета устойчивость бумажного диска объясняется следствием:
Шарик движется от центра вращающейся платформы к краю. Искривление траектории шарика в системе отсчета, связанной с платформой, вызвано действием:
В центре вращающейся платформе установлена маленькая пушка, которая производит выстрел в горизонтальном направлении. Отклонение пули от прямолинейного направления с точки зрения наблюдателя, находящегося рядом с пушкой, вызвано действием:
Маятник Фуко подтверждает:
Вращение плоскости колебания маятника Фуко в системе отсчета связанной с поверхностью Земли вызвано действием:
////////////////////////////