План ответа
1. Определение колебательного движения.
2. Свободные колебания.
3. Превращения энергии.
4. Вынужденные колебания.
Механическими колебаниями называют ________________________
Смещение ____________________________________________________
Амплитуда ___________________________________________________
______________________________________________________________
Частота ______________________________________________________
Период _______________________________________________________
______________________________________________________________
Период и частота связаны соотношением:
Гармонические колебания (рис. 8) –
Свободными, называют колебания, _________________________________________
________________________________ (рис. 9).
Рассмотрим процесс превращения энергии на примере колебаний груза на нити (см. рис. 9).
Вынужденными – называются колебания,_____________________________________________
______________________________________________________________
Механическим резонансом называют ____________________________
____________________________________________________________
Графически зависимость вынужденных колебаний от частоты действия внешней силы показана на рисунке 10.
Явление резонанса может быть причиной разрушения машин, зданий, мостов, если собственные их частоты совпадают с частотой периодически действующей силы. Поэтому, например, двигатели в автомобилях устанавливают на специальных амортизаторах, а воинским подразделениям при движении по мосту запрещается идти «в ногу».
Задача 8.: Груз, колеблющийся на пружине, за 5с совершил 30 колебаний. Найти период и частоту колебаний.
Контрольная работа №2
«Динамика»
Вариант 1.
1. Сформулировать закон сохранения энергии.
2. В чем заключается свойство инертности?
3. Какие составные части включает в себя система отсчета?
4. Движение велосипедиста описывается уравнением x = 150 – 10 t. В какой момент времени велосипедист проедет мимо автостанции, если её координата x = 100 м?
5. На соревнованиях лошадей тяжелоупряжных пород одна из них перевезла груз массой 23 т. Найти коэффициент трения, если сила тяги лошади 2,3 кН.
6. Тело массой 100 кг поднимают с ускорением 2 м/с2 на высоту 25 м. Какая работа совершается при подъёме тела?
7. Дано: m1 = 10 кг; m2 = 3 кг; m3 = 2 кг; μ = 0,2.
Найти: a, T1, Т2.
С лодки массой 200 кг, движущейся со скоростью 1 м/с, прыгает мальчик массой 50 кг
в горизонтальном направлении со скоростью 7 м/с. Какова скорость лодки после прыжка, если мальчик прыгал по ходу лодки?
9. Электрическая лампа массой 1 кг подвешена на шнуре АВ и оттянута оттяжкой ВС.
Найти модули сил натяжения шнура и оттяжки, если α = 60 0.
Вариант 2.
1. Сформулировать закон сохранения импульса.
2. Дать определение веса тела.
3. Какое движение называется равномерным?
4. Скорость велосипедиста 10 м/с, а скорость встречного ветра 6 м/с. Определить скорость ветра относительно мальчика.
5. Через сколько времени после начала аварийного торможения остановится автобус, движущийся со скоростью 12 м/с, если коэффициент трения при аварийном торможении равен 0,4?
6. Движение материальной точки описывается уравнением х = 25 – 10 t + 2 t2. Считая массу точки равной 3 кг, найдите изменение импульса тела за первые 8 с её движения.
7. Под каким углом к горизонту нужно бросить с Земли тело, чтобы его максимальная высота подъёма была в четыре раза меньше дальности полёта?
8. На концах нити, перекинутой через неподвижный блок, подвешены тела массами m = 240 г каждое. Какую массу m1 должен иметь добавочный груз, положенный на одно из тел, чтобы каждое из них прошло за 4 с путь 160 см?
9. Однородный стержень опирается одним концом на гладкую стену (μ1 = 0),
другим – на шероховатый пол (μ2 = 0,7). При каком угле наклона стержень
будет находиться в равновесии?
Вариант 3.
1. Сформулировать II закон Ньютона в импульсной форме.
2. Что такое перемещение тела?
3. Дать определение частоты обращения.
4. Сколько времени длится разгон автомобиля, если он увеличивает свою скорость от 15 до 30 м/с, двигаясь с ускорением 0,5 м/с2?
5. Автомобиль проходит середину выпуклого моста радиусом 50 м со скоростью 20 м/с. Найти вес автомобиля в этой точке, если его масса 5 т.
6. На наклонной плоскости длиной 5 м и высотой 3 м находится груз массой 50 кг. Какую силу надо приложить, чтобы удерживать тело на наклонной плоскости, если коэффициент трения равен 0,2?
7. Грузик, подвешенный на нити, вращается в горизонтальной плоскости с постоянной частотой 0,5 об/с. Определите расстояние от точки подвеса до плоскости, в которой происходит вращение.
8. Лестница опирается о гладкую стену и шероховатый пол, располагаясь под углом α к горизонту. Найти коэффициент трения между лестницей и полом.
9. На вагонетку массой 800 кг, катящуюся по горизонтальным рельсам со скоростью 0,2 м/с, насыпали сверху 200 кг щебня. Как изменилась скорость вагонетки?
Вариант 4.
1. В чем заключается физический смысл гравитационной постоянной?
2. Что такое механическое движение?
3. Что такое равнодействующая сил?
4. Уравнение координаты материальной точки имеет вид х = 15 – 3 t + 0,5 t2. Написать уравнение зависимости скорости от времени.
5. Автобус, масса которого с полной нагрузкой равна 15 т, трогается с места с ускорением 0,7 м/с2. Найти силу тяги, если коэффициент сопротивления движению равен 0,03.
6. На сколько удлинится рыболовная леска жесткостью 0,5 кН/м при поднятии вертикально вверх рыбы массой 200 г?
7. Мяч массой 50 г свободно падает в течение 2 с. Определить работу силы тяжести.
8. Брусок массой 200 г под действием груза массой 100 г проходит из состояния
покоя путь 40 см за 1 с. Найти коэффициент трения.
9. Точки окружности вращающегося диска имеют линейную скорость, равную по модулю 3 м /с, а точки, находящиеся ближе к оси вращения на 0,1 м, имеют линейную скорость, модуль которой 2 м/с. Найти частоту и угловую скорость вращения диска.
Вариант 5.
1. Сформулировать закон всемирного тяготения.
2. Дать определение мощности.
3. Что называют скоростью равномерного прямолинейного движения?
4. Изобразить силы, действующие на автомобиль, когда он трогается с места.
5. С каким ускорением скользит брусок по наклонной плоскости с углом наклона 30 0 при коэффициенте трения, равном 0,2?
6. Радиус планеты Марс составляет 0,53 радиуса Земли, а масса – 0,11 массы Земли. Зная ускорение свободного падения на Земле, найти ускорение свободного падения на Марсе.
7. На концах рычага длиной l подвешены грузы m1 и m2. Пренебрегая массой рычага, найти плечи сил.
8. Платформа массой 10 т движется по горизонтальному пути со скоростью 1,5 м/с. Её нагоняет другая платформа массой 12 т, движущаяся со скоростью 3 м/с. При столкновении платформы сцепляются и движутся вместе. С какой скоростью они будут двигаться? Трением пренебречь.
9. С какой скоростью V0 надо бросить вниз мяч с высоты h, чтобы он подпрыгнул на высоту
2 h? Удар абсолютно упругий.
Вариант 6.
1. Сформулировать III закон Ньютона.
2. Дать определение силы трения.
3. Какое движение называется равноускоренным?
4. Найти ускорение свободного падения на поверхности Венеры, если её масса равна 4,9·10 24 кг, а радиус 6100 км.
5. Сплавщик передвигает багром плот, прилагая к багру силу 200 Н. Какую работу совершает сплавщик, переместив плот на 10 м, если угол между направлением силы и направлением перемещения 45 0?
6. Эскалатор метро поднимает неподвижно стоящего на нем пассажира в течение 1 мин. По неподвижному эскалатору пассажир поднимается за 3 мин. Сколько времени будет подниматься идущий вверх пассажир по движущемуся эскалатору?
7. При равноускоренном движении тело проходит за первые 4 с путь, равный 24 м. Определить начальную скорость тела, если за следующие 4 с тело проходит расстояние 64 м.
8. В опыте с «мертвой петлей» шарик массой m отпущен с высоты
h = 3 R (где R – радиус петли). С какой силой давит шарик на опору в нижней и верхней точках петли? h
9. Охотник стреляет из ружья с движущейся лодки по направлению её движения. Какую скорость имела лодка, если она остановилась после двух быстро следующих друг за другом выстрелов? Масса охотника с лодкой 200 кг, масса заряда 20 г. Скорость выстрела дроби 500 м/с.
Вариант 7.
1. Сформулировать второй закон Ньютона.
2. Какая система тел называется замкнутой?
3. Дать определение механической работы
4. Мяч брошен вверх вертикально со скоростью 24 м/с. На какую высоту он поднимется?
5. Масса футбольного мяча в 3 раза больше, а скорость в 3 раза меньше, чем у хоккейной шайбы. Сравнить их кинетические энергии.
6. Какую скорость имеет искусственный спутник Земли, движущийся на высоте 300 м над поверхностью Земли? Каков период его обращения?
7. Тело движется равномерно со скоростью 3 м/с в течение 5 с, после чего получает ускорение 20 см/с2. Какую скорость будет иметь тело через 15 с после начала движения? Какой путь оно пройдет за эти 15 с?
8. С какой силой следует придавить тело массой 4,5 кг к вертикальной стене, чтобы оно двигалось вниз с ускорением 1,8 м/с2? Коэффициент трения равен 0,5.
9. Дано: m, α. Найти: Fупр. AB, Fупр. BC.
Вариант 9.
1. Что такое траектория?
2. Дать определение силы упругости.
3. Сформулировать II условие равновесия.
4. Тело брошено под углом 30 0 к горизонту. Найти проекции скорости на оси ОХ и ОY, если модуль скорости равен 20 м/с.
5. Камень массой 400 г падает свободно с высоты 2 м. Какова кинетическая энергия камня в момент удара о землю?
6. При торможении тело массой 50 кг проходит до остановки путь 20 м. Чему равна сила трения и коэффициент трения, если торможение длилось 10 с?
7. Лифт поднимается из состояния покоя в течение 3 с и достигает скорости 3 м/с. Затем он в течение 6 с движется с постоянной скоростью и останавливается в течение 3 с. На какую высоту поднялся лифт?
8. Два бруска массами по 15 кг каждый лежат на горизонтальном столе. Бруски связаны невесомой и нерастяжимой нитью. К одному из брусков приложена сила 50 Н под углом 450 к горизонту. Найти ускорение брусков и силу натяжения нити между ними, если коэффициент трения 0,03.
9. Винтовка массой m подвешена горизонтально на двух нитях. После выстрела из-за отдачи винтовка поднялась на высоту h над первоначальным положением. Найти массу пули, если скорость её вылета V1.
Вариант 10.
1. Что такое угловая скорость?
2. Дать определение свободного падения.
3. В чем заключается физический смысл кинетической энергии?
4. Ускорение свободного падения у поверхности Луны 1,7 м/с2. Найти первую космическую скорость для Луны, если её радиус 1,7 * 106 м.
5. Под действием силы 20 Н пружина сжата на 0,03 м. Какой энергией обладает сжатая пружина?
6. Два тела движутся согласно законам: x1 = 12 t; x2 = 120 – 10 t. Найти время и место встречи.
7. По наклонной плоскости с углом наклона 30 0 брусок спустился, пройдя путь 7 м. Сколько времени длился спуск, если коэффициент трения 0,1?
8. Два тела массами 600 г и 400 г связаны невесомой и нерастяжимой нитью, перекинутой через неподвижный блок, и удерживаются в покое. Затем тела отпускают, и они приходят в движение. Какой скорости достигнут тела через 2 с?
9. Доска массой 40 кг и длиной 4 м составляет угол 30 0 с горизонтом. Найти величину силы, которую должен приложить рабочий перпендикулярно доске, чтобы удержать её в равновесии.
Вариант 11.
1. В чем заключается первое условие равновесия тел?
2. Какое движение тела называется поступательным?
3. Дать определение упругих деформаций.
4. Найти жесткость пружины, которая под действием силы 5 Н удлинилась на 0,5 см.
5. При скорости полета 900 км/ч все четыре двигателя самолета ИЛ – 62 развивают мощность 30 МВт. Найти силу тяги одного двигателя.
6. Скорость автомобиля изменяется по закону V = 10 + 0,5 t. Найти результирующую силу, действующую на него, если масса автомобиля равна 1,5 т.
7. Тело, двигаясь из состояния покоя с ускорением 5 м/с2, проходит путь в 1000 м. Какой путь пройдет тело за две последние секунды своего движения? За какое время тело пройдет последние100 м своего пути?
F
8. Определить ускорение тел в системе. Коэффициент трения m1 α
между телом и столом равен 0,1. Трением в блоке, массами
блока и нити пренебречь. Нить считать нерастяжимой.
m1 = 1,2 кг; m2 = 0,5 кг; F = 10 Н; α = 30 0. m2
9. Два груза массами 10 кг и 15 кг подвешены на нитях длиной 2 м
так, что грузы соприкасаются между собой. Меньший груз был отведен на 60 0 и отпущен. На какую высоту поднимутся оба груза после удара? Удар неупругий.
Вариант 12.
1. Сформулировать теорему о кинетической энергии.
2. Дать определение ускорения.
3. Что такое невесомость?
4. Подвешенное к тросу тело массой 10 кг поднимается вертикально вверх. С каким ускорением движется тело, если трос жесткостью 59 кН/м удлинился на 2 мм?
5. Найти КПД наклонной плоскости длиной 1 м и высотой 0,6 м, если коэффициент трения при движении по ней тела равен 0,1.
6. Найдите среднюю плотность Солнца, если его масса равна 2 * 10 30 кг, а ускорение свободного падения вблизи его поверхности равно 1508 м/с.
7. Два груза массами 3 и 5 кг лежат на горизонтальном столе, связанные шнуром, который разрывается при силе натяжения 24 Н. Какую максимальную силу можно приложить к меньшему грузу?
8. Стержень длиной l и массой m подвешен за концы горизонтально на двух верёвках. На расстоянии l1 от правого конца к стержню подвешен груз массой m1. Найти силы натяжения веревок.
9. Маятник массой m отклонен на угол α от вертикали. Какова сила натяжения нити при прохождении маятником положения равновесия?
Вариант 13.
1. В чем заключается основное свойство гравитационных сил?
2. Что такое трение?
3. Какие деформации называются упругими?
4. За какое время автомобиль, двигаясь из состояния покоя с ускорением 0,5 м/с2, пройдет путь 100 м?
5. Стрела, впущенная из лука вертикально вверх, упала на землю через 8 с. Какова высота подъёма и начальная скорость стрелы?
6. С какой скоростью должен двигаться автомобиль по мосту радиусом кривизны 40 м, чтобы в верхней части моста оказаться в состоянии невесомости?
7. С какой горизонтальной силой надо действовать на брусок
массой 2 кг, находящийся на наклонной плоскости с углом
наклона 30 0, чтобы он двигался равномерно вверх по F наклонной плоскости? Коэффициент трения бруска о наклонную
плоскость равен 0,3.
8. Белка массой 0,5 кг сидит на абсолютно гладкой, обледенелой, горизонтальной, плоской крыше. Человек бросает белке камень массой 0,1 кг. Камень летит горизонтально со скоростью 6 м/с. Белка хватает камень и удерживает его. Вычислите скорость белки, поймавшей камень.
9.Камень брошен вертикально вверх со скоростью 10 м/с. На какой высоте кинетическая энергия камня равна его потенциальной энергии?
Контрольная работа № 3