Содержание
1 Цель работы 2
Порядок выполнения работы 2
3 Содержание отчета 27
4 Контрольные вопросы 27
5 Литература 27
Приложение А. Теоретические положения 28
Приложение Б. Примеры решения задач 30
Приложение В. 32
1 Цель работы
1.1. Для системы совершающей гармонические колебания:
а) уметь производить расчеты физической величины в определенный момент времени и определенной точке пространства;
б) по заданным параметрам уметь составить уравнение x(t); V x(t); ax(t);
в) уметь строить графики зависимости Екx(t), Еnx(t) x(t); V x(t); ax(t) собственных незатухающих колебаний материальной точки по известным параметрам;
г) уметь определять физические величины по графикам зависимости x(t); V x(t); ax(t).
Порядок выполнения работы
2.1 Задание 1. Полученный ответ сравнить с предложенными («один из нескольких»).
Вариант 1 | |
1. Как изменяются скорость и ускорение маятника при движении его из положения А в положение В? | 1. V =const a =const |
2. V увеличивается; a уменьшается | |
3. V уменьшается; a увеличивается | |
4. V увеличивается; a увеличивается | |
5. V уменьшается; a уменьшается | |
2. Масса пружинного маятника m = 18 кг, коэффициент упругости 200 н/м. Найти период колебаний. | 1. 0,09 с 2. 56,52 с 3. 1,884 с 4. 6,28 с 5. 3,14 с |
3. Найти длину волны если ее скорость 2 м/с, а частота 0,5 гц. | 1. 4 м 2. 1 м 3. 0,25 м 4. 2П м 5. 0,5П м |
4. Уравнение гармонических колебаний имеет вид: x = 8 cos (0,28Пt + П/3). Найти фазу колебаний; V 0, a0. | 1. 8 рад 2. 0,28 рад 3. 0,28П рад 4. П/3 рад |
5. (0,28Пt + П/3) рад | |
5. Напишите уравнение гармонических колебаний, если частота равна 0,5 гц, амплитуда 80 см, начальная фаза равна 0. | 1. x=80cos(Пt + 0,5) 2. x=80cos 4Пt 3. x=0,8cosПt |
4. x=0,8cos 4Пt 5. x=0,8cos 2Пt | |
6. Период колебаний математического маятника в неподвижном лифте Т = 1с. Какова величина ускорения лифта, если период колебаний маятника стал равным Т1 = 1,1с? | |
1. 1,74 м/с2 2. 3,0 м/с2 3. 0,36 м/с2 | |
4. 1,48 м/с2 5. 2,96 м/с2 | |
7. Если груз массой 50 г колеблется на пружине, сила упругости которой зависит от величины деформации пружины как показано кА графике, то период колебаний такого пружинного маятника равен | 1. 0,2π с |
2. 2π с | |
3. 0,1π с | |
4. 5π с | |
5. 0,4π с | |
8. Отношение масс двух пружинных маятников , имеющих пружины одинаковой жесткости, частоты колебаний которых связаны соотношением , равно | 1. 2. 3. |
4. 5. | |
9. Начальная фаза гармонических колебаний материальной точки определяет | 1. амплитуду колебаний |
2. отклонение точки от положения равновесия в начальный момент времени | |
3. период и частоту колебаний | |
4. максимальную скорость прохождения точкой положения равновесия | |
5. полный запас механической энергии |
Вариант 2 | |
1. Как изменяются потенциальная и кинетическая энергия маятника при его движении из положения С в положение Д? | 1. Еn увеличивается Еk уменьшается |
2. Еn не изменяется Еk увеличивается | |
3. Еn уменьшается Еk увеличивается | |
4. Еn уменьшается Еk не изменяется | |
5. Еn увеличивается Еk увеличивается | |
2. Длина математического маятника 39,2 см. Найти частоту его колебаний. | 1. 4 гц 2. 2 гц 3. 4П гц 4. 10/4П гц 5. 2П гц |
3. Найти длину волны, если скорость волны 0,5 м/с, период колебаний 0,3 с. | 1. 0,15 м 2. 1,66 м 3. 0,8 м 4. 0,5П м 5. 0,3П м |
4. Уравнение гармонических колебаний имеет вид: x = 0,2cos(5Пt+П/3) Найти период колебаний; А; V 0; a0. | 1. 0,2 с 2. 5П с 3. 0,4 с 4. П/3 с 5. 2,5 с |
5. Напишите уравнение гармонических колебаний, если амплитуда равна 7 см и за 2 мин. Совершается 240 колебаний. Начальная фаза П/2 рад. | 1. x=7cos(2Пt + П/2) 2. x=0,07cos(2Пt + П/2) |
3. x=0,07cos(Пt + П/2) 4. x=0,07cosПt | |
5. x=0,07cos(4Пt + П/2) | |
6. Груз подвешен на пружине в положении равновесия, деформация пружины составляет х = 2,5 см. Если груз сместить из положения равновесия, он начинает совершать колебания с периодом | 1. 0,3с 2. 0,4с 3. 0,5с 4. 0,6с 5. 0,7с |
7. Если материальная точка массой 10 г совершает гармонические колебания по закону , то максимальная сила, действующая на эту точку, равна | 1. 0,050 Н 2. 0,025 Н 3. 0,004 Н |
4. 0,040 Н 5. 0,064 Н | |
8. Для того чтобы период колебаний математического маятника, находящегося в кабине лифта, уменьшился в раз по сравнению с периодом колебаний в неподвижном лифте, лифт должен двигаться | 1. вниз с ускорением 4,9 м/с2 |
2. вверх с ускорением 4,9 м/с2 | |
3. вверх с ускорением 9,8 м/с2 | |
4. вверх с ускорением 2,45 м/с2 | |
5. вниз с ускорением 2,45 м/с2 | |
9. Если амплитуда гармонических колебаний материальной точки равна 1 м, то путь, пройденный точкой за время Т, равное периоду гармонических колебаний, равен | 1. 1 м 2. 2 м 3. 4 м 4. 8 м 5. 2π м |
Вариант 3 | |
1. Как изменяются потенциальная и кинетическая энергия маятника при движении его из положения С в положение Д? | 1. Еn увеличивается Еk уменьшается |
2. Еn уменьшается Еk увеличивается | |
3. Еn = const Еk увеличивается | |
4. Еn уменьшается Еk = const | |
5. Еn уменьшается Еk уменьшается | |
2. Масса пружинного маятника 1 кг, коэффициент упругости 400 н/м. Найти частоту колебания маятника. | 1.400 гц 2.20 гц 3.10/П гц 4.1/400 гц 5.400П гц |
3. Длина волны 0,3 м, скорость волны 100 м/с. Найти период колебания. | 1.0,003 с 2.333 с 3.0,3П с 4.0,3/П с 5.2П с |
4. Уравнен ие гармонических колебаний имеет вид: x = 0,8cosПt Найти частоту колебаний; V 0; a0; . | 1.1 гц 2. П гц 3.0,8 гц 4.0,5 гц 5.0,8П гц |
5. Напишите уравнение гармонических колебаний, если за 1 мин. совершается 60 колебаний; амплитуда равна 8 см, начальная фаза 3/2 П рад. | 1. x=8cos2Пt + 3/2 П |
2. x=0,08cos2Пt + 3/2 П | |
3. x=0,08cos(2П/60 t + 3/2 П) | |
4. x=8cos(2Пt + 3/2 П) | |
5. x=0,08cos(2Пt + 3/2 П) |
6. Если амплитуду колебаний математического маятника увеличить вдвое и период его колебаний увеличить вдвое, то полный запас механической энергии | 1. увеличится в 16 раз |
2. увеличится в 8 раз | |
3. увеличится в 4 раза | |
4. увеличится в 2 раза | |
5. не изменится | |
7. Если на некоторой планете период колебаний секундного Земного математического маятника окажется равным 2с, то ускорение свободного падения на этой планете равно (принять, что ускорение свободного падения на Земле 9,8 м/с2) | 1. 4,9 м/с2 |
2. 2,45 м/с2 | |
3. 19,6 м/с2 | |
4. 14,7 м/с2 | |
5. 39,2 м/с2 | |
8. Амплитуда колебаний пружинного маятника 4см, масса груза 400г, жесткость пружины 40 Н/м. Максимальная скорость колеблющегося груза равна | 1. 4 м/с |
2. 16 м/с | |
3. 0,4 м/с | |
4. 0,8 м/с | |
5. 8 м/с | |
9. Если массу груза 2кг, подвешенного на пружине и совершающего гармонические колебания с периодом Т, увеличить на 6кг, то период колебаний станет равным | 1. |
2. 2Т | |
3. | |
4. | |
5. |
Вариант 4 | |
1. Как изменяются скорость и ускорение маятника при его движении из положения А в положение В? | 1. V уменьшается a увеличивается |
2. V уменьшается a уменьшается | |
3. V увеличивается a уменьшается | |
4. V увеличивается a увеличивается | |
5. V увеличивается a =const | |
2. Период колебаний математического маятника 1 с, найти его длину (g ≈ П2) | 1.1 м 2. П м 3.2П м 4. П/g м 5.0,25 м |
3. Длина волны 20 см, скорость волны 10 м/с. Найти частоту колебания. | 1.2 гц 2.0,5 гц 3.0,1 гц 4.200 гц 5.50 гц |
4. Уравнение гармонических колебаний имеет вид: x = 5cos0,28Пt. Найти начальную фазу; V 0; a0; . | 1.5 рад 2.0 рад 3.0,28 рад 4.0,28П рад 5.2П рад |
5. Амплитуда колебаний равна 12 см, частота 50 гц. Найти смещение точки через 0,4 с. Начальная фаза колебании равна нулю. | 1.12 м 2.0,12 м 3.0 м 4.50 м 5.40П м |
6. Уравнение гармонических колебаний материальной точки, максимальная скорость которой 2π м/с, период колебаний 2с, смещение точки от положения равновесия в начальный момент 1м, имеет вид | 1. |
2. | |
3. | |
4. | |
5. | |
7. Ускорение материальной точки, совершающей гармонические колебания по закону через 2с после начала движения равно | 1. 2π2 м/с2 |
2. π2 м/с2 | |
3. 0 м/с2 | |
4. –π2 м/с2 | |
5. –2π2 м/с2 | |
8. Если амплитуду колебаний математического маятника увеличить вдвое и период его колебаний увеличить вдвое, то полный запас механической энергии | 1. увеличится в 16 раз |
2. увеличится в 8 раз | |
3. увеличится в 4 раза | |
4. увеличится в 2 раза | |
5. не изменится | |
9. Если массу груза 2кг, подвешенного на пружине и совершающего гармонические колебания с периодом Т, увеличить на 6кг, то период колебаний станет равным | 1. |
2. 2Т | |
3. | |
4. | |
5. |
Вариант 5 | |
1. Как изменяются скорость и ускорение маятника при его движении из положения А в положение В? | 1. V уменьшается a увеличивается |
2. V уменьшается a уменьшается | |
3. V увеличивается a уменьшается | |
4. V увеличивается a увеличивается | |
5. V увеличивается a =const | |
2. Период колебания пружинного маятника 0,628 с; масса его 1 кг. Найти коэффициент упругости пружины | |
1.0,628 н/м 2. П н/м 3. П2 н/м 4.100 н/м 5.1 н/м | |
3. Найти скорость волны, если ее длина 30 м/с, а период колебания 0,01 с. | |
1.30 м/с 2.0,3 м/с 3.0,01 м/с 4. П м/с 5.0,03 м/с | |
4. Уравнение гармонических колебаний имеет вид: x = 0,07cos(4Пt + П/2) Найти фазу колебания через 8 с после начала колебания; V 0; a0; А. | |
1.96 рад 2.4П рад 3.4,5 рад 4.0,07 рад 5.32,5П рад | |
5. Напишите уравнение гармонических колебаний, если частота колебаний 6 гц, амплитуда 6 см. Начальная фаза П/6 рад. | 1. x=0,06cos(П/3t + П/6) |
2. x=0,06cos(12Пt + П/6) | |
3. x=6cos(12Пt + П/6) | |
4. x=0,06cos12Пt + П/6 | |
5. x=0,06cos(6Пt + П/6) | |
6. Груз массой 200г, прикрепленный к пружине, совершает 40 колебаний в минуту. Жесткость пружины равна | 1. 1,5 Н/м 2. 2,0 Н/м 3. 2,5 Н/м 4. 3 Н/м |
5. 3,5 Н/м | |
7. Движение материальной точки вдоль оси Ох описывается уравнением . Период колебаний координаты х материальной точки равен | 1. 2. 3. 4. 5. |
8. Груз подвешен на пружине в положении равновесия, деформация пружины составляет х = 2,5 см. Если груз сместить из положения равновесия, он начинает совершать колебания с периодом | |
1. 0,3с 2. 0,4с 3. 0,5с 4. 0,6с 5. 0,7с | |
9. Уравнение гармонических колебаний материальной точки, график зависимости смещения которой от времени представлен на рисунке, имеет вид | 1. |
2. | |
3. | |
4. | |
5. |
Вариант 6 | |
1. Как изменяются потенциальная и кинетическая энергия пружинного маятника при его движении из положения А в положение В? | 1. Еn уменьшается Еk увеличивается |
2. Еn увеличивается Еk уменьшается | |
3. Еn уменьшается Еk уменьшается | |
4. Еn увеличивается Еk увеличивается | |
5. Еn = const Еk = const | |
2. Амплитуду колебания математического маятника увеличили в 3 раза. Как изменится период колебания маятника? | 1. Т увеличивается в 3 р |
2. Т уменьшается в 3 р | |
3. Т не изменяется | |
4. Т увеличивается в р | |
5. Т уменьшается в р | |
3. Какими параметрами отличаются две волны? | 1. циклической частотой |
2. периодом | |
3. частотой | |
4. фазой | |
5. амплитудой | |
4. Уравнение гармонических колебаний имеет вид: x = 0,04cos(0,5Пt + 0,5П) Найти смещение точки через 3 с после начала колебания; V 0; a0. | 1.1,5П м |
2.2П м | |
3.0П м | |
4. -0,04П м | |
5.0,5П м | |
5. Напишите уравнение гармонических колебаний, если амплитуда 5 см, частота 6,28 с-1, начальная фаза П/4 рад. | 1.x = 0,05cos(2Пt + П/4) |
2. x = 5cos(2Пt + П/4) | |
3. x = 0,05cos(2П 6,28t + П/4) | |
4. x = 0,05cos2Пt + П/4 | |
5. x = 0,05cos(2Пt + 6,28) |
6. К легкой пружине подвешиваются поочередно два разных груза. Период колебаний первого груза Т1 = 4с, второго Т2 = 3с. Если к пружине подвесить оба груза, то период колебаний будет равен | 1. 5с |
2. 6с | |
3. 7с | |
4. 8с | |
5. 9с | |
7. Амплитуда колебаний середины струны 1∙10-3м, частота колебаний 480 Гц. Максимальное значение скорости этой точки струны равно | 1. 1 м/с 2. 2 м/с 3. 3 м/с 4. 4 м/с 5. 5 м/с |
8. Чашка пружинных весов совершает малые колебания с периодом Т1 = 0,3с. Если на чашку весов опустить гирю массой m = 5 кг, период колебаний чашки с гирей станет равным T2 = 0,9с. Пружина невесома. Масса пустой чашки весов равна | 1. 425 г |
2. 575 г | |
3. 625 г | |
4. 725 г | |
5. 875 г | |
9. Материальная точка равномерно вращается по окружности радиуса R. Время полного оборота Т = 6с. Через какое время проекция этой точки на ось, совпадающую с диаметром окружности, сместится от центра окружности на расстояние | 1. 0,25с |
2. 0,5с | |
3. 1с | |
4. 2с | |
5. 3с |
Вариант 7 | |
1. Как изменяются потенциальная и кинетическая энергия маятника при его движении из положения А в положение В? | 1. Еn уменьшается Еk увеличивается |
2. Еn увеличивается Еk увеличивается | |
3. Еn уменьшается Еk уменьшается | |
4. Еn = const Еk увеличивается | |
5. Еn увеличивается Еk уменьшается | |
2. Масса пружинного маятника увеличивается в 4 раза. Как изменился период колебания маятника? | 1. Т увеличиваетсяв 4 р |
2. Т уменьшается в 4 р | |
3. Т увеличиваетсяв 2 р | |
4. Т уменьшается в 2 р | |
5. Т не изменяется | |
3. Длина волны 0,1 м. Период колебания 0,01 с. Какой путь пройдет волна за 3 с? | 1.0,3 м |
2.0,03 м | |
3.10 м | |
4.30 м | |
5.3 м | |
4. Уравнение гармонических колебаний имеет вид: x = 0,08cos(2П/3 t + П/6) Найти максимальное смещение точки от положения равновесия; V 0; a0. | 1.5/6 П м |
2.2П м | |
3.0,08 м | |
4.8П м | |
5.2П/3 м | |
5. Напишите уравнение гармонических колебаний, если амплитуда колебания 1 см, фаза 2Пt. | 1. x = 0,01cos 2Пt |
2. x = cos 2Пt | |
3. x = 0,01cos(2Пt + 2П) | |
4. x = cos(2Пt + 1) | |
5. x = 0,01cos(2Пt + П/2) |
6. Материальная точка равномерно движется по окружности. В тот момент, когда проекция этой точки на ось, совпадающую с диаметром окружности, удалена на расстояние х = 20см от центра окружности, фаза колебаний проекции этой точки на выбранную ось равна . Определить радиус окружности R | 1. 20см |
2. 24см | |
3. 28см | |
4. 92см | |
5. 141см | |
7. Материальная точка равномерно вращается по окружности радиуса R = 0,5м со скоростью V = 3 см/с. Определить период колебаний проекции этой точки на ось, совпадающую с диаметром окружности | |
1. 16,7с 2. 52с 3. 81с 4. 105с 5. 120с | |
8. Движение тела вдоль оси х записывается уравнением . Через какой промежуток времени после момента t = 0 тело окажется в точке с координатой х = – 0,4м? | 1. 0,5с |
2. 0,8с | |
3. 1с | |
4. 3с | |
5. 4с | |
9. Зависимость координаты х колеблющейся материальной точки от времени имеет вид . Период колебаний равен | 1. 1с |
2. 0,5с | |
3. 0,1с | |
4. 0,05с | |
5. 0,01с |
Вариант 8 | |
1. Как изменяются скорость и ускорение маятника при его движении из положения С в положение Д? | 1. V увеличивается a уменьшается |
2. V уменьшается a увеличивается | |
3. V увеличивается a =const | |
4. V =const a уменьшается | |
5. V увеличивается a увеличивается | |
2. Амплитуду колебания пружинного маятника увеличили в 4 раза. Как изменится период колебания? | 1. Т не изменяется |
2. Т увеличиваетсяв 4 р | |
3. Т уменьшается в 4 р | |
4. Т увеличивается в 2 р | |
5. Т уменьшается в 2 р | |
3. Чем отличаются две волны показанные на графике? | 1. амплитудой |
2. частотой | |
3. фазой | |
4. периодом | |
5. циклической частотой | |
4. Уравнение гармонического колебания имеет вид: x = 0,08cos(2П/3 t + П/4) Найти фазу колебания через 12 с после начала колебания; V 0; a0. | 1. 8П рад |
2.9,6 рад | |
3.8,25П рад | |
4.11П/12 рад | |
5. П/4 рад | |
5. Напишите уравнение гармонических колебаний, если амплитуда колебания 1 см, частота 20 гц, начальная фаза равна 0. | 1. x = 0,01cos 0,01Пt |
2. x = cos Пt | |
3. x = 0,01cos 20Пt | |
4. x = 0,01cos 40Пt | |
5. x = 0,01 |
6. Один из математических маятников за некоторое время совершил 10 колебаний, а другой за это же время 6 колебаний. Разность длин маятников Δ l = 0,16м. Длина маятника, совершившего 10 колебаний, равна | 1. 0,12м |
2. 0,11м | |
3. 0,1м | |
4. 0,09м | |
5. 0,08м | |
7. Груз массой 200г, прикрепленный к пружине, совершает гармонические колебания. Жесткость пружина 18 Н/м. За две минуты груз совершает количество колебаний, равное | 1. 114 2. 156 3. 163 4. 181 5. 185 |
8. Материальная точка равномерно вращается по окружности. Зависимость ее проекции на ось Ох, совпадающую с диаметром окружности, от времени описывается формулой , где А = 0,2 м, ω = 30 рад/с, φ0 = 3 рад. Скорость движения материальной точки по окружности равна | 1. 0,2 м/с |
2. 0,6 м/с | |
3. 3 м/с | |
4. 6 м/с | |
5. 30 м/с | |
9. Материальная точка равномерно вращается по окружности. Зависимость ее проекции на ось Ох, совпадающую с диаметром окружности, от времени описывается формулой , где , , . Определить скорость проекции этой точки на ось Ох в момент времени t = 1с | 1. 2 м/с |
2. 3,5 м/с | |
3. 4 м/с | |
4. 8 м/с | |
5. 8,5 м/с |
Вариант 9 | |
1. Как изменяются кинетическая и потенциальная энергия маятника при его движении из положения А в положение В? | 1. Еn увеличивается Еk уменьшается |
2. Еn уменьшается Еk увеличивается | |
3. Еn = const Еk = const | |
4. Еn увеличивается Еk увеличивается | |
5. Еn уменьшается Еk уменьшается | |
2. Масса пружинного маятника 1 кг, коэффициент упругости 100 н/м. Найти период колебания. | 1.1 с |
2.2П с | |
3.0,628 с | |
4.100 с | |
5.10 с | |
3. Длина волны 50 см,период 0,1 с. Найти скорость волны. | 1.50 м/с |
2.0,1 м/с | |
3.500 м/с | |
4.50,1 м/с | |
5.5 м/с | |
4. Уравнение гармонического колебания имеет вид: x = 0,04cos(3Пt + 0,5П) Найти частоту колебаний; А; V 0; a0. | 1.3,5 гц |
2.1,5 гц | |
3.0,04 гц | |
4.2/3 гц | |
5.3П гц | |
5. Напишите уравнение гармонических колебаний, если амплитуда 20 см, начальная фаза П/2 рад, за 1 мин. совершается 120 колебаний. | 1. x = 20cos (2Пt+П/2) |
2. x = 0,2cos (4Пt+П/2) | |
3. x = 0,2cos (4Пt+П/2) | |
4. x = 0,2cos (2t+П/2) | |
5. x = 20cos (4Пt+П/2) | |
6. Материальная точка совершает гармонические колебания вдоль оси х. Проекция ее скорости на эту ось изменяется по закону . Частота колебаний равна | 1. 2. 3. 4. 5. |
7. За пять минут математический маятник совершает 300 колебаний. Длина нити маятника равна | 1. 12см 2. 15см 3. 18см 4. 22см 5. 25см |
8. За некоторый промежуток времени первый математический маятник совершил 30 колебаний, а второй маятник 20 колебаний. Длина первого маятника 80см. Длина второго маятника равна | |
1. 36см 2. 53см 3. 89см 4. 120см 5. 180см | |
9. Материальная точка равномерно движется по окружности так, что ее радиус-вектор вращается с угловой скоростью . В определенный момент времени скорость проекции этой точки на ось, совпадающей с диаметром окружности, имеет максимальное значение. Эта величина уменьшается вдвое через | 1. 0,16с |
2. 0,21с | |
3. 0,26с | |
4. 0,32с | |
5. 0,37с |
Вариант 10 | |
1. Как изменяются скорость и ускорение маятника при его движении из положения А в положение В? | 1. V увеличивается a уменьшается |
2. V уменьшается a увеличивается | |
3. V увеличивается a увеличивается | |
4. V уменьшается a уменьшается | |
5. V увеличивается a =const | |
2. Длину математического маятника уменьшили в 2 раза. Как изменился период колебания маятника? | 1. уменьшился в 2 р |
2. увеличился в 2 р | |
3. уменьшился в р | |
4. увеличился в р | |
5. не изменился | |
3. Чем отличаются две волны, показанные на графике? | 1. смещением |
2. амплитудой | |
3. длиной волны | |
4. скоростью | |
5. фазой | |
4. Уравнение гармонических колебаний имеет вид: x = cos(3П/2 t + П/4) Найти максимальное смещение от положения равновесия; V 0; a0. | 1.0 м 2.3П/2 м 3. П/4 м 4.5/4 П м 5.1 м |
5. Напишите уравнение гармонических колебаний, если частота 1,2П-1 с, амплитуда 2 см, начальная фаза П/4 рад. | 1. x = 2cos(1,2П t + П/4) |
2. x = 0,02cos(1,2П t + П/4) | |
3. x = 2cos(2,4Пt + П/4) | |
4. x = 0,02cos 1,2Пt + П/4 | |
5. x = 0,02cos(2П/1,2 t + П/4 |
6. Груз массой 100г совершает колебания на пружине жесткостью 250 Н/м. Если амплитуда колебаний 15см, то наибольшее значение модуля скорости тела равно | 1. 0,3 м/с |
2. 7,5 м/с | |
3. 0,3 см/с | |
4. 5 м/с | |
5. 5 см/с | |
7. Груз, подвешенный на пружине, в покое растягивает ее на 1см. Если сместить груз на 2 см вниз из нерастянутого положения и отпустить, то он начинает совершать гармонические колебания с периодом, равным | 1. 2,0с |
2. 0,3с | |
3. 0,2с | |
4. 0,4с | |
5. 1,8с | |
8. Материальная точка равномерно вращается по окружности радиусом R = 0,4 м, делая 5 оборотов в секунду. Определите скорость проекции этой точки на ось, совпадающую с диаметром окружности в тот момент, когда она, т.е. проекция, окажется на расстоянии от центра окружности | 1. 10,9 м/с |
2. 12,6 м/с | |
3. 13,2 м/с | |
4. 14,8 м/с | |
5. 17,3 м/с | |
9. Тело совершает гармонические синусоидальные колебания с периодом Т = 1,2с и нулевой начальной фазой. Через сколько времени после начала колебаний смещение тела от положения равновесия станет равным половине амплитуды? | 1. 0,1с |
2. 0,6с | |
3. 0,4с | |
4. 0,2с | |
5. 0,3с |
2.2 Задание 2: решить задачи по вариантам и получить единственно правильный ответ.
Вариант 1
1. На какое расстояние S надо оттянуть груз массой m = 300г от положения равновесия, чтобы он, будучи прикреплен к пружине жесткостью к=0,2 кН/м, проходил через положение равновесия со скоростью V max = 10 м/с.
2. Математический маятник колеблется с частотой . Амплитуда его колебаний А = 5см. Чему равна скорость маятника в тот момент, когда его потенциальная энергия станет равной кинетической. Начальная фаза равна нулю.
3. Материальная точка совершает простые гармонические колебания так, что в начальный момент времени вмещение равно 4 см, а скорость – 10 м/с. Определить амплитуду и начальную фазу колебаний, если их период 2 с.
4. Найти: 1) вид колебаний; 2) уравнения x(t), Vx(t), ax(t); 3) положение, в котором Vmax, amax; 4) построить графики x(t), Vx(t); 5) ЕК, ЕП в т. А, В, С; 6) полную механическую энергию в т. А, В, С.
Вариант 2
1. Полная энергия тела, совершающего гармонические колебания w = 3∙10-5 Дж, максимальная сила, действующая на тело Fmax = 1,5∙10-3 Н. Написать уравнение движения этого тела, если период колебаний Т = 20с и начальная фаза 600.
2. Период колебания первого математического маятника Т1 = 3с, а второго Т2 = 4с. Чему равен период колебаний маятника, длина которого равна сумме длин первого и второго маятников?
3. Шарик массой 60 г колеблется с периодом 2 с. В начальный момент времени смещение шарика 4 см и он обладает энергией 0,02 Дж. Записать уравнение простого гармонического колебания шарика и закон изменения возвращающей силы с течением времени.
4. Найти: 1) вид колебаний; 2) по графику Vx max, ω, υ; 3) amax, A(xmax); 4) уравнения x(t), ax(t); 5) Fmax; 6) Еполную.
Вариант 3
1. Упругая пружина под действием подвешенного к ней груза, растянулась на 1 см. Если груз еще немного оттянуть вниз и отпустить, то она станет совершать вертикальные колебания. Определить период этих колебаний.
2. Чему равно отношение потенциальной энергии точки, совершающей гармонические колебания, к ее кинетической энергии для момента времени t = Т/6. Начальная фаза колебаний равна нулю.
3. Полная энергия Е гармонически колеблющейся точки равна 10 мкДж, а максимальная сила Fmax, действующая на точку, равна –0,5 мН. Напишите уравнение движения этой точки, если период Т колебаний равен 4 с, а начальная фаза .
4. Найти: 1) вид колебаний математического маятника; 2) период собственных затухающих колебаний (Т); 3) частоту собственных незатухающих колебаний (ω0); 4) частоту собственных затухающих колебаний (ω); 5) коэффициент затухания β; 6) как Δ Еполная, А.
Вариант 4
1. Во сколько раз изменится частота гармонических колебаний математического маятника, если длину его нити уменьшить на 30%.
2. Гиря, подвешенная к пружине, колеблется по вертикали с амплитудой А = 4см. Определить полную энергию колебаний гири, если под действием силы F = 10Н пружина удлинилась на х = 0,5м.
3. Определите отношение кинетической энергии Т точки, совершающей гармонические колебания, к ее потенциальной энергии П, если известна фаза колебания.
4. Найти: 1) как Δ Vх, Δ aх; 2) как Δ ЕП, ЕК; 3) Т, υ (m = 1 кг, ); 4) ω; 5) уравнения x(t), Vx(t).
Вариант 5
1. Когда груз, совершающий колебания на вертикальной пружине имел массу m1, период колебаний был равен Т1 = 4с, а когда его масса стала равной m2, период стал равен Т2 = 5с. Каким будет период Т, если масса груза будет равна сумме масс m1 + m2? Массы m1 и m2 неизвестны.
2. Через какое время, считая от начала колебаний смещение гармонически колеблющейся точки составит амплитуды? Период колебаний точки T = 2c.
3. Материальная точка колеблется согласно уравнению , где А = 5 см и . Когда возвращающая сила F в первый раз достигает значения –12 мН, потенциальная энергия П точки оказывается равной 0,15 мДж. Определите: 1) этот момент времени t; 2) соответствующую этому моменту фазу .
4. Найти: 1) А1, А2; 2) Т1, Т2; 3) ω1, ω 2; 4) х1(t), х2(t); 5) Vmax, amax.
Вариант 6
1. Математический маятник массой m=0,01кг колеблется согласно уровню . Найти максимальную силу, действующую на него и его полную механическую энергию. Чему равна длина маятника?
2. Во сколько раз изменится частота колебаний резиновой нити, если от нее отрезать четверть длины, а груз оставить тот же?
3. Если увеличить массу груза, подвешенного к спиральной пружине, на 600 г, то период колебаний груза возрастает в 2 раза. Определите массу первоначально подвешенного груза.
4. Найти: 1) вид колебаний; 2) уравнения x(t), Vx(t), ax(t); 3) положение, в котором Vmax, amax; 4) построить графики x(t), Vx(t); 5) ЕК, ЕП в т. А, В, С; 6) полную механическую энергию в т. А, В, С.
Вариант 7
1. Амплитуда гармонического к<