РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ
ПО ФИЗИКЕ
Раздел «Механика»
Студента (ки) группы _____________________________________________
ФИО_____________________________________________________________
Кострома
Рабочая тетрадь по физике/ авт. сост.: Баженов В.М. – Кострома, 2017.
Печатается по решению методического Совета Костромского энергетического техникума имени Ф.В. Чижова
Автор - составитель:
Баженов Валерий Михайлович – преподаватель физики ГБПОУ «Костромской энергетический техникум имени Ф.В. Чижова», кандидат педагогических наук, доцент
Рецензенты:
Бишаева Альбина Анатольевна – действительный член академии профессионального образования РФ, доктор педагогических наук, профессор;
Травин Михаил Михайлович – доктор технических наук, профессор.
ББК 74.586
© Баженов В.М. 2017
© Костромской энергетический техникум имени Ф.В. Чижова»
Механическое движение Относительность движения. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Мгновенная скорость. Ускорение. Равномерное и равноускоренное движение
План ответа
1. Определение механического движения.
2. Основные понятия механики.
3. Кинематические характеристики.
4. Основные уравнения.
5. Виды движения.
6. Относительность движения.
Механическим движением называют _____________________________
_______________________________________________________________
______________________________________________________________
Телом отсчета называют ___________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Система координат, тело отсчета, с которым она связана, и выбранный способ измерения времени образуют _________________________________________________________________
Рассмотрим два примера. Размеры орбитальной станции, находящейся на орбите около Земли, можно не учитывать, рассчитывая траекторию движения космического корабля при стыковке со станцией, без учета ее размеров не обойтись. Таким образом, иногда размерами тела по сравнению с расстоянием до него можно пренебречь, в этих случаях тело считают _________________________________________________________________
|
|
Линию, вдоль которой движется ___________________, называют __________. Длина части траектории между начальным и конечным положением точки называют путем (s). Единица измерения пути — м.
Механическое движение характеризуется тремя физическими величинами:
______________________________________________________________
Направленный отрезок прямой, проведенный из начального положения движущейся точки в ее конечное положение, называется ___________________ (s).
___________________— величина векторная.
Единица измерения: [ S]__.
Скорость _____________________________________________________
______________________________________________________________
Определяющая формула скорости имеет вид __________________ ______
Единица измерения скорости: _________
На практике используют единицу измерения скорости км/ч
36 км/ч =. Измеряют скорость спидометром. (Изучи его устройство и принцип действия)
Ускорение ____________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Ускорение можно рассчитать по формуле:
Единица измерения ускорения:_______.
Измеряют ускорение акселерометром. (Изучи его устройство и принцип действия)
Предположим, что тело движется без ускорения (самолет на маршруте), его скорость в течение продолжительного времени не меняется, а = 0, тогда кинематические уравнения будут иметь вид: v = const, s = vt.
|
|
Движение, ___________________________________________________
называют равномерным прямолинейным движением.
В этом случае кинематические уравнения выглядят так:
Движение,
_____________________________________________________________
называют равноускоренным.
Уравнения равноускоренного движения:
Пример: При движении велосипедиста точка колеса в системе отсчета, связанной с осью, имеет траекторию, представленную на рисунке 1.
Рис. 1 Рис. 2
В системе отсчета, связанной с Землей, вид траектории оказывается другим (рис. 2).
Задача 1.: Движения двух велосипедистов заданы уравнениями: x1=2t и x2=3-t. Построить графики зависимости x(t). Найти место и время встречи.
Задача 2.: При аварийном торможении автомобиль, движущийся со скоростью 54 км/ч, останавливается через 3 с. Найти тормозной путь.
|
|
Разноуровневые индивидуальные задания
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 1 «Азбука кинематики»
Вариант № 1
1. 
а) По заданной траектории движения материальной точки найдите совершенное ею перемещение, если её начальное положение – точка А, а её конечное положение – точка С. Задачу решить графически.
б) Можно ли считать Луну материальной точкой: при расчёте расстояния от Земли до Луны? при измерении её диаметра? Почему?
2. а) Изобразите схематически траекторию движения точек винта самолёта относительно летчика.
б) Расстояние между пунктами А и В по прямой линии 4 км. Человек проходит это расстояние туда и обратно. Чему равны путь и модуль перемещения человека?
3. а) Изобразите траекторию движения, при котором модуль перемещения равен 10 см, а путь – 30 см.
б) Автомобиль, двигаясь прямолинейно, проехал путь 10 м, затем сделал поворот, описав четверть окружности радиусом 10 м, и проехал далее по перпендикулярной улице ещё 10 м. Определите пройденный им путь и модуль перемещения.
Вариант № 2
1. а) По заданной траектории движения материальной точки найдите совершённое ею перемещение при движении из точки А в точку В. Задачу решить графически.
б) Можно ли считать футболиста материальной точкой, когда он: бежит от середины поля к воротам противника? отбирает мяч у противника? Почему?
2. а) Изобразите схематически траекторию движения точек винта самолёта относительно земли.
б) Мячик упал с высоты 4 м, отскочил от земли и был пойман на половине высоты. Каковы путь и модуль перемещения мячика?
3. а) Перенесите рисунок в тетрадь и покажите на нём траекторию и перемещение при движении маятника из точки В в точку С; из точки С в точку А.
б) Движущийся автомобиль сделал разворот, описав половину окружности. Изобразите с помощью чертежа путь и перемещение автомобиля за всё время разворота. Во сколько раз путь больше модуля перемещения?
Вариант № 3
1. 
а) По заданной траектории движения материальной точки найдите совершённое ею перемещение, если начальное её положение – точка А, а конечное положение – точка D. Задачу решить графически.
б) Мальчик подбросил мяч вверх и снова поймал его. Считая, что мяч поднялся на высоту 2,5 м, найдите путь и перемещение мяча.
2. а) Нарисуйте примерный вид траектории точки обода колеса относительно центра колеса при движении велосипедиста.
б) Вертолёт, пролетев в горизонтальном полёте по прямой 30 км, повернул под углом 90° и пролетел ещё 40 км. Найти путь и модуль перемещения вертолёта.
3. а) Изобразите траекторию движения материальной точки, при котором путь превышает модуль перемещения в 
раз.
б) Моторная лодка прошла по озеру в направлении на северо-восток 2 км, а затем в северном направлении еще 1 км. Найдите геометрическим построением модуль и направление перемещения.
Вариант № 4
1. а) По заданной траектории движения материальной точки найдите совершённое ею перемещение при движении из пункта А в пункт С. Задачу решите графически.
б) Когда говорят о скорости автомобиля или поезда, тело отсчёта обычно не указывают. Что подразумевают в этом случае под телом отсчёта?
2. а) Нарисуйте примерный вид траектории движения точки обода колеса относительно дороги при движении мотоциклиста.
б) Велосипедист движется по окружности радиусом 200 м и делает пол-оборота. Определите путь и модуль перемещения велосипедиста.
3. а) Лошадь движется на арене цирка по окружности. Перенесите рисунок в тетрадь и определите длину пути, пройденного лошадью при движении из точки А в точку В; модуль перемещения при движении из точки А в точку В, в точку С, в точку D, в точку А.
б) Турист вышел из посёлка А в посёлок В. Сначала он прошёл 3 км на север, затем повернул на запад и прошёл ещё 3 км, а последний километр он двигался по просёлочной дороге, идущей на север. Какой путь проделал турист и каково его перемещение? Начертите траекторию движения.
Вариант № 5
1. а) По заданной траектории движения материальной точки найдите совершённое ею перемещение при движении из пункта А в пункт С. Задачу решите графически.
б) Можно ли считать автомобиль материальной точкой при определении пути, который он прошёл за 1 ч, двигаясь со средней скоростью 100 
? при обгоне им другого автомобиля?
2. а) Какие части катящегося вагона трамвая движутся и какие покоятся относительно дороги? относительно стен вагона?
б) Материальная точка двигалась по окружности радиусом 2 м. Определите путь и модуль перемещения через 
, 
части оборота и полный оборот.
3. а) Во время равномерного движения поезда с верхней полки падает мяч. Будет ли он падать вертикально? Одинаково ли ответят на этот вопрос наблюдатели, находящиеся в вагоне и на платформе?
б) Туристы прошли сначала 400 км на северо-запад, затем 500 м на восток и ещё 300 м на север. Найдите геометрическим построением модуль перемещения и направление перемещения туристов.
Вариант № 6
1. а) По заданной траектории движения материальной точки найдите совершённое ею перемещение при движении из пункта А в пункт D. Задачу решите графически.
б) Можно ли считать самолёт материальной точкой при вычислении силы сопротивления воздуха, действующей на летящий самолёт? При определении средней скорости движения самолёта на пути из Москвы в Оренбург?
2. а) Из центра горизонтально расположенного вращающегося диска по его поверхности вдоль радиуса пущен шарик. Каковы траектории шарика относительно земли и диска?
б) Мальчик вышел из дома и прошёл по прямым улицам сначала 2 квартала в направлении на восток, а затем 2 квартала – на север. Определите путь и модуль перемещения, если длина квартала 150 м.
3. а) Как должен подпрыгнуть наездник, скачущий на лошади по прямой с постоянной скоростью, чтобы, проскочив сквозь обруч, снова встать на лошадь? Сопротивлением воздуха пренебречь.
б) Теплоход, двигаясь по реке, прошёл на восток 30 км, затем свернул на северо-восток и прошёл ещё 20 км, последние 20 км он двигался строго на север. Какой путь проделал теплоход и каково его перемещение? Начертите траекторию движения.
Вариант № 7
1. а) По заданной траектории движения материальной точки найдите совер-шённое ею перемещение при движении из пункта А в пункт С. Задачу решите графически.
б) Относительно какого тела отсчёта рассматривают движение, когда говорят: скорость ветра равна 5 м/с? скорость плывущего по реке бревна равна скорости течения воды в реке?
2. а) Можно ли принять за материальную точку поезд, движущийся со скоростью 72 из одного города в другой? Почему?
б) Мотоцикл движется равномерно по круговой трассе радиусом 2 км, затрачивая на каждый круг 5 мин. Найдите путь и модуль перемещения за 2,5 мин; 5 мин; 10 мин.
3. а) При каком условии путь равен модулю перемещения? Может ли модуль перемещения быть больше пройденного пути? Почему?
б) Катер прошёл из пункта А по озеру расстояние 5 км, затем повернул под углом 30° к направлению своего движения. После этого он двигался до тех пор, пока направление на пункт А не стало составлять угол 90° с направлением его движения. Каково перемещение катера? Какое расстояние до пункта А ему ещё предстоит пройти?
Вариант № 8
1. а) По заданной траектории движения материальной точки найдите совершённое ею перемещение при движении из пункта А в пункт С, затем впункт В. Задачу решите графически.
б) Относительно какого тела отсчёта рассматривают движение, когда говорят: любая точка колеса движущегося велосипеда описывает окружность? Солнце утром восходит на востоке, в течение дня движется по небу, а вечером заходит на западе?
2. а) Можно ли при определении объёма стального шарика с помощью мензурки считать этот шарик материальной точкой? Почему?
б) Дорожка имеет форму прямоугольника, меньшая сторона которого равна 21 см, а большая – 28 м. Человек, начиная двигаться равномерно из точки А, обходит всю дорожку за 1 мин. Определите путь и модуль перемещения человека за 1 мин и за 0,5 мин.
3. а) Траектории движения двух материальных точек пересекаются. Означает ли это, что тела сталкиваются? Приведите пример, подтверждающий ваш ответ.
б) Горная тропа проходит в северном направлении 3 км, затем сворачивает на юго-восток и тянется ещё 4 км, затем делает поворот на северо-восток и тянется ещё 4 км. Последние 11 км она направлена строго на юг. Определите путь, который прошёл по ней турист, и его перемещение. На какое расстояние сместился турист в восточном и южном направлениях? Начертите траекторию движения.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 2
«Прямолинейное равномерное движение»
Вариант № 1
1.Поезд длиной 240 м, двигаясь равномерно, прошёл мост за 2 мин. Какова скорость поезда, если длина моста 360 м?
2.При равномерном прямолинейном движении вдоль оси Х координата точки изменилась за 5 с от значения х 0 = 10 м до значения х = -10 м. Найдите модуль скорости точки и проекцию вектора скорости на ось Х. Запишите уравнение движения точки х = х(t).
3. Движение материальной точки в плоскости XOY описывается уравнениями: х = 6 + 3 t, y = 4 t. Постройте траекторию движения точки.
Вариант № 2
1. Сколько времени потребуется скорому поезду длиной 150 м, чтобы проехать мост длиной 850 м, если скорость поезда 72 ?
2.При равномерном прямолинейном движении вдоль оси Х координата точки изменилась за 8 с от значения х0 = 9 м до значения х = 17 м. Найдите модуль скорости точки и проекцию вектора скорости на ось Х. Запишите уравнение движения точки х = x(t).
3. Движение материальной точки в плоскости XOY описывается уравнениями: х = 2 t, y = 4 - 2 t. Постройте траекторию движения точки.
Вариант № 3
1. Один автомобиль, двигаясь со скоростью 12 
в течение 10 с, совершил такое же перемещение, что и другой за 15 с. Какова скорость второго автомобиля, если оба двигались равномерно?
2. Вдоль оси Х движутся два тела, координаты которых изменяются согласно формулам: х1 = 10 + 2 t и х2 = 4 + 5t. Как движутся эти тела? В какой момент времени тела встретятся? Найдите координату точки встречи.
3. Координаты материальной точки, движущейся в плоскости XOY, изменяются согласно уравнениям: x = -4 t, y = 6 + 2 t. Запишите уравнение траектории y = y(x). Найдите начальные координаты движущейся точки и её координаты через 1 с после начала движения.
Вариант № 4
1. Двигаясь равномерно прямолинейно тело за 10 с, прошло путь 200 см. За сколько часов это тело, двигаясь с той же скоростью и в том же направлении, пройдёт путь 36 км?
2. Вдоль оси Х движутся два тела, координаты которых изменяются согласно уравнениям: х1 = 63 - 2 t и х2 = -12 + 4 t. Как движутся эти тела? В какой момент времени тела встретятся? Найдите координату точки встречи.
3. Координаты материальной точки, движущейся в плоскости XOY, изменяются согласно уравнениям: x = -2 t, y = -4 + t. Запишите уравнение траектории y = y(x). Найдите начальные координаты движущейся точки и её координаты через 1 с после начала движения.
Вариант № 5
1. По озеру буксир тянет баржу со скоростью 9 . Длина буксира с баржей 110 м. За какое время буксир с баржей пройдёт мимо теплохода, стоящего у пристани, если длина теплохода 50 м?
2. Вдоль оси Х движутся два тела, координаты которых изменяются согласно уравнениям: х1 = 5 t и х2 = 150 - 10 t. Как движутся эти тела? В какой момент времени тела встретятся? Найдите координату точки встречи.
3. Уравнения зависимостей x(t) для трёх автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид х1 = -2500 + 25 t, х2 = 7500 - 15 t, х3 = 500. В течение какого промежутка времени сближаются 1-й и 2-й автомобили? 1-й и 3-й автомобили?
Вариант № 6
1. Автомобиль, двигаясь со скоростью 30 , проехал половину пути до места назначения за 2 ч. С какой скоростью он должен продолжить движение, чтобы достигнуть цели и вернуться обратно за то же время?
2. Вдоль оси Х движутся два тела, координаты которых изменяются согласно уравнениям: х1 = 4 - 2 t и х2 = 2 + 2 t. Как эти тела движутся? В какой момент времени тела встретятся? Найдите координату точки встречи.
3. Велосипедист проехал 
расстояния от посёлка А до посёлка В за один час. С какой скоростью он двигался, если увеличив скорость до 25 , он за следующий час добрался до посёлка В и вернулся в посёлок А?