Контрольная работа: Физика движения тела
Название: Физика движения тела Раздел: Рефераты по физике Тип: контрольная работа |
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ФИЗИКЕ Задача 1. Точка движется прямолинейно на плоскости по закону Каковы начальная скорость и ускорение точки? Найти мгновенную скорость точки в начале пятой секунды движения. Решение: 1) Т.к.
2) Т.к.
3) При
Ответ:
Начальная скорость точки пятой секунды движения Задача 2. Найти радиус R вращающегося колеса, если известно, что линейная скорость v1 точки, лежащей на ободе, в 2,5 раза больше линейной скорости v2 , точки, лежащей на расстоянии r =5 cм. ближе к оси колеса. Решение:
колесе и лежащих на радиусе, будут одинаковы угловые ско- рости. Используем связь угловой и линейной скоростей:
т.к. части уравнений: Решим уравнение относительно
Ответ: Радиус вращающегося колеса равен 8,33 см. Задача 3. Под действием силы F
= 10 Н тело движется прямолинейно так, что зависимость пройденного телом пути S
от времени t
дается уравнением Найти массу m тела. Решение: 1) Известно, что зависимость пути от времени выражается формулой:
2) По условию:
3) Из второго закона Ньютона:
Ответ: Масса тела равна 5кг. Задача 4. Из ружья массой m1 = 5 кг вылетает пуля массой m2 = 5 г со скоростью v2 = 600 м/с. Найти скорость v2 отдачи ружья.
1) По закону сохранения импульса:
Ответ:
Скорость отдачи ружья составляет Задача 5. Вагон массой m = 20 т, двигаясь равнозамедленно с начальной скоростью v0 = 54 км/ч, под действием силы тренияFmp = 6кН через некоторое время останавливается. Найти работу A сил трения и расстояние S , которое вагон пройдет до остановки. Решение: 1) Работа А, совершаемая результирующей силой, может быть определена как мера изменения кинетической энергии материальной точки:
2) Ответ:
Работа сил трения равна остановки Задача 6. Тело массой m1 = 5 кг ударяется о неподвижное тело массой m2 = 2,5 кг. Кинетическая энергия системы двух тел непосредственно после удара стала wк = 5 Дж. Считая удар центральным и неупругим, найти кинетическую энергию wк1 первого тела до удара. Решение: 1) Используем закон сохранения импульса: Где
2) Т.к. удар неупругий, то скорости двух тел после удара равны, т.о. выразив
3) Отсюда имеем:
4) Подставив данное значение, найдем кинетическую энергию первого тела до удара: 5) Выполним проверку размерности: Ответ:
Кинетическая энергия первого тела до удара Задача 7. К ободу диска массой m = 5 кг приложена касательная сила F = 19,6 Н. Какую кинетическую энергию wк будет иметь диск через время t = 5 c после начала действия силы? Решение: 1) 2) 3) 4) Момент инерции для диска 5) 6) Выполним проверку размерности: 7) Подставив данные, получим : Ответ:
Кинетическая энергия, через 5 с. после начала действия силы будет равна Задача 8. Сколько полных колебаний должен совершить маятник, логарифмический декремент затухания которого 0,54, для того, чтобы амплитуда его колебаний уменьшилась в три раза? Решение: 1)
основание натурального логарифма 2) Ответ: маятник должен совершить три полных колебания. Задача 9. Вода при температуре t = 4 0 C занимает объём V = 1 см3 . Определить количество вещества v и число N молекул воды.
1) Молярная масса воды Плотность воды при
2) Ответ:
при а число молекул Задача 10. Найти внутреннюю энергию w массы m = 20 г кислорода при температуре t = 20 0 C Какая часть этой энергии приходится на долю поступательного движения молекул, и какая на долю вращательного движения?
свободы двухатомным газом. 2) 3) 4) выполним проверку размерности: 5) 6) Поскольку кислород является двухатомным, он имеет пять степеней свободы, из них три приходится на поступательное и две на вращательное движение, отсюда: Ответ:
внутренняя энергия кислорода массой 20 гр. при t=10 долю поступательного движения приходится вращательного движения, соответственно, приходится Задача 11. При некоторых условиях средняя длина свободного пробега молекул газа средняя арифметическая скорость его молекул Найти среднее число столкновений Z в единицу времени молекул этого газа, если при той же температуре давление газа уменьшить в 1.27 раза.
1) температуры, а 2) Составим пропорцию:
3) Решим полученное равенство относительно
4) Выполним проверку размерности: Ответ:
если при столкновений будет равно Задача 12. Идеальная холодильная машина, работающая по обратному циклу Карно, совершает за один цикл работу А = 37 кДж. При этом она берет тепло от тела с температурой t2 = - 10 0 C и передаёт тепло телу с t1 = 17 0 C. Найти к.п.д. η цикла, количество теплоты Q2 , отнятое у холодного тела за один цикл и количество теплоты Q1 переданное более горячему телу за один цикл.
1) Найдем к.п.д. холодильной машины:
машины:
2) Известно, что к.п.д. это отношение произведенной работы к отданному теплу,
3) Количество тепла отнятого у более холодного тела, определим через пропорцию:
- количество тепла переданного более горячему телу - количество тепла отнятого у более холодного тела |