ЗадачиЭкзамен1

Кинематика.

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	60º	6,7; 8,48	2	10	5; 6,25	15	5	12	900
2	19	16,3	60	75	9	18	2	10	1,05	1,05

Динамика. Вращательное движение. Закон сохранения энергии.

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	25	58500	20	1,48 кДж	0,12 кг·м2	13,2 месяца	7,62 км/с	1)6,25кг·м2; 2) 50 кг	3,11 Н
2	4	26	9	1)11,5МДж; 2) 38,3 кВт	1) 3·10-2; 2)1,7510-2	29,8 км/с	62,6 ГДж	1) 1,96 м/с2; 2) 1,05	v=v0 cos α=10,6м/с

Колебания.

	1	2	3	4	5	6	7
1		5,54	0,9	11,2	9,1e-0,3t cos2πt	Δφ=4π	4,3
2	8cos	4,71; 7,4	3,65	1,65	110	Δφ=π	vист= ; v0=

Молекулярная физика.

	1	2	3	4	5	6	7	8
1	225	32	478 м/с	=115 нм	15	10-20 Дж; 860 Дж	2,08 кДж; 0	30%
2	273	28	1,5·10-20	0,539 Па	1	208; 83,1	2 кДж; 7 кДж	20%

1-я домашняя по электростатике (напряженность, потенциал, закон Кулона, потенциальная энергия взаимодействия заряженных тел)

	1	2	3	4	5	6	7	8
1	32	150	1500	60	300	3	240	100
2	2	100	200	10	360	540	240	40

2-я домашняя по электростатике (конденсаторы, емкость, энергия эл. поля)

	1	2	3	4	5	6
1	3	24,8 кмКл/м	200	C2=200 пФ; Δφ1=Δφ2=100 В	25	0,3 мкДж
2	16	200 кВ/м; 12,4 мкКл/м2	15	0,286 мкФ	2	5,31 нКл/м2; 9,29 пДж

Кинематика.

1. Скорость течения реки v=3 км/ч, а скорость движения лодки относительно воды v₁=6 км/ч. Определите, под каким углом относительно берега должна двигаться лодка, чтобы проплыть поперек реки.

Кинематика.

2. Радиус-вектор материально точки изменяется со временем по закону , 2где , – орты осей x и y. Определите для момента времени t=1 с: 1) модуль скорости; 2) модуль ускорения.

Кинематика.

3. Мяч брошен с поверхности земли под углом 30° к горизонту с начальной скоростью 20 м/с. Сколько секунд длился полет мяча до его удара о землю? g = 10 м/с².

Кинематика.

4. С какой скоростью надо бросить камень вдоль горизонтальной поверхности катка, чтобы он, скользя с ускорением 0,5 м/с², остановился на расстоянии 100 м от начального положения?

Кинематика.

6. Через блок радиусом 0,2 м переброшена нерастяжимая нить с одинаковыми грузиками на концах. Ось блока поднимается со скоростью 1 м/с, а один из грузиков опускается со скоростью 2 м/с (относительно земли). Чему равна угловая скорость вращения блока?

Кинематика.

7. На тело массой 2 кг, находящееся на гладком горизонтальном столе, действует сила 30 Н, направленная вверх под углом 30° к горизонту. С какой силой тело давит на стол? g = 10 м/с².

Кинематика.

8. Машина массой 2 т движется со скоростью 72 км/ч по выпуклому мосту, радиус кривизны которого 100 м. С какой силой (в кН) давит машина на мост, проезжая через его середину? g = 10 м/с².

Кинематика.

9. Снаряд массой т=5 кг, вылетевший из орудия, в верхней точке траектории имеет скорость v=300 м/с. В этой точке он разорвался на два осколка, причем больший осколок массой т₁=3 кг полетел в обратном направлении со скоростью v₁=100 м/с. Определите скорость v₂ второго, меньшего, осколка.

Кинематика.

10. Две одинаковые тележки массой М каждая движутся по инерции (без трения) друг за другом с одинаковой скоростью . В какой-то момент времени человек массой т, находящийся на задней тележке, прыгнул в переднюю со скоростью относительно своей тележки. Определите скорость передней тележки.

Кинематика.

2. Радиус-вектор материальной точки изменяется со временем по закону . Определите: 1) скорость ; 2) ускорение ; 3) модуль скорости в момент времени t=2 с.

Кинематика

3. Найдите высоту подъема сигнальной ракеты, выпущенной со скоростью 40 м/с под углом 60° к горизонту. g = 10 м/с².

Кинематика.

4. Пуля пробивает доску толщиной 20 см. Скорость пули до попадания в доску 200 м/с, после вылета из нее 100 м/с. Чему равна величина ускорения (в км/с²) пули при движении ее внутри доски?

Кинематика.

5. Линейная скорость v₁ точки находящейся на ободе вращающегося диска, в три раза больше, чем линейная скорость v₂ точки, находящейся на 6 см ближе к его оси. Определите радиус диска.

Кинематика.

6. С какой скоростью движется без проскальзывания автомобиль, если диаметр колеса равен 60 см, а угловая скорость его вращения 60 рад/с?

Кинематика.

7. Тело массой 10 кг передвигают вдоль гладкой горизонтальной поверхности, действуя на него силой 40 Н под углом 60° к горизонту. Найдите ускорение тела.

Кинематика.

8. К невесомому стержню длиной 50 см прикреплен шарик массой 400 г, который равномерно вращается в вертикальной плоскости. При какой минимальной угловой скорости вращения произойдет разрыв стержня, если он выдерживает максимальную нагрузку 24 Н? g = 10 м/с².

Динамика. Вращательное движение. Закон сохранения энергии.

2. Башенный кран равномерно поднимает в горизонтальном положении стальную балку длиной 5 м и сечением 0,01 м² на высоту 15 м. Найдите работу, совершаемую краном. Плотность материала балки 7800 кг/м³. g=10 м/с².

Динамика. Вращательное движение. Закон сохранения энергии.

4. Тело массой т=5 кг поднимают с ускорением а=2 м/с². Определите работу силы в течение первых пяти секунд.

Динамика. Вращательное движение. Закон сохранения энергии.

5. Определите момент инерции сплошного однородного диска радиусом R=40 см и массой m =1 кг относительно оси, проходящей через середину одного из радиусов перпендикулярно плоскости диска.

Динамика. Вращательное движение. Закон сохранения энергии.

7. Искусственный спутник Земли движется по круговой орбите на высоте h=500 км. Определите скорость его движения.

Динамика. Вращательное движение. Закон сохранения энергии.

8. На однородный сплошной цилиндрический вал радиусом R=50 см намотана легкая нить, к концу которой прикреплен груз массой т=6,4 кг. Груз, разматывая нить, опускается с ускорением а=2 м/с². Определите: 1) момент инерции J вала; 2) массу М вала.

Динамика. Вращательное движение. Закон сохранения энергии.

2. Какую работу совершает человек при подъеме тела массой 2 кг на высоту 1 м с ускорением 3 м/с²? g=10 м/с².

Динамика. Вращательное движение. Закон сохранения энергии.

5. Определите момент инерции тонкого однородного стержня длиной l=50 см и массой m=360 г относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через: 1) конец стержня; 2) точку, отстоящую от конца стержня на 1/6 его длины.

Динамика. Вращательное движение. Закон сохранения энергии.

7. Определите работу, которую необходимо совершить, чтобы тело массой т=1000 кг, находящееся на Земле, смогло превратиться в спутник Солнца (при отсутствии сопротивления среды).

Динамика. Вращательное движение. Закон сохранения энергии.

8. Через неподвижный блок в виде однородного сплошного цилиндра массой m=0,2 кг перекинута невесомая нить, к концам которой прикреплены тела массами т₁=0,35 кг и т₂=0,55 кг. Пренебрегая трением в оси блока, определите: 1) ускорение грузов; 2) отношение Т₂/Т₁ сил натяжения нити.

Динамика. Вращательное движение. Закон сохранения энергии.

9. Тело брошено под углом α=45° к горизонту со скоростью v₀=15 м/с. Используя закон сохранения энергии, определите скорость v тела в высшей точке его траектории.

Колебания.

3. Груз, подвешенный к спиральной пружине, колеблется по вертикали с амплитудой А=6 см. Определите полную энергию Е колебаний груза, если жесткость пружины k=500 Н/м.

Колебания.

4. Два одинаково направленных гармонических колебания одинакового периода с амплитудами А₁=4 см и А₂=8 см имеют разность фаз φ=45°. Определите амплитуду результирующего колебания.

Колебания.

5. Период затухающих колебаний Т=1 с, логарифмический декремент затухания Θ=0,3, начальная фаза равна нулю. Смещение точки при t=2Т составляет 5 см. Запишите уравнение движения этого колебания.

Колебания.

6. Определите разность фаз Δφ колебаний двух точек, лежащих на луче и друг от друга на расстоянии Δl=1 м, если длина волны λ=0,5 м.

Колебания.

7. Движущийся по реке теплоход дает свисток частотой v₀=400 Гц. Наблюдатель, стоящий на берегу, воспринимает звук свистка частотой v=395 Гц. Принимая скорость звука v=340 м/с, определите: 1) скорость движения теплохода; 2) приближается или удаляется теплоход от наблюдателя.

Колебания.

2. Определите максимальные значения скорости и ускорения точки, совершающей гармонические колебания с амплитудой А=3 см и периодом Т=4 с.

Колебания.

3. Спиральная пружина обладает жесткостью k=25 Н/м. Определите массу тела, которое должно быть подвешено к пружине, чтобы за t=1 мин совершалось 25 колебаний.

Колебания.

4. Амплитуда результирующего колебания, получающегося при сложении двух одинаково направленных гармонических колебаний одинаковой частоты, обладающих разностью фаз φ=60°, равна А=6 см. Определите амплитуду А₂ второго колебания, если А₁ =5 см.

Колебания.

6. Две точки лежат на луче и находятся от источника колебаний на расстояниях x₁=4 м и x₂=7 м. Период колебаний T=20 мс и скорость v распространения волны равна 300 м/с. Определите разность фаз колебаний этих точек.

Колебания.

7. Наблюдатель, стоящий на станции, слышит гудок проходящего электровоза. Когда электровоз приближается, частота звуковых колебаний гудка равна v₁, a когда удаляется – v₂. Принимая, что скорость v звука известна, определите: 1) скорость v_ист электровоза; 2) собственную частоту v₀ колебаний гудка.

Молекулярная физика.

1. Газ находится в цилиндре с подвижным поршнем и при температуре 300 К занимает объем 250 см³. Какой объем (в см³) займет газ, если температура понизится до 270 К? Давление постоянно.

Молекулярная физика.

2. Газ в количестве 0,02 кг при давлении 10⁶ Па и температуре 47 °С занимает объем 1660 см³. Определите по этим данным молярную массу (в кг/кмоль) газа. Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К).

Молекулярная физика.

3. Определите наиболее вероятную скорость молекул газа, плотность которого при давлении 40 кПа равна 0,35 кг/м³.

Молекулярная физика.

6. Азот массой т=10 г находится при температуре Т=290 К. Определите: 1) среднюю кинетическую энергию одной молекулы азота; 2) среднюю кинетическую энергию вращательного движения всех молекул азота. Газ считать идеальным.

Молекулярная физика.

2. Газ массой 0,007 кг, находящийся в баллоне при 27 °С, создает давление 50 кПа. Найдите молярную массу (в кг/кмоль) газа, если известно, что водород (молярная масса 2 кг/кмоль) массой 4 г создает в таком же баллоне при 60 °С давление 444 кПа.

Молекулярная физика.

3. Определите среднюю кинетическую энергию (ε₀) поступательного движения молекул газа, находящегося под давлением 0,1 Па. Концентрация молекул газа равна 10¹³ см^-3.

Молекулярная физика.

4. При каком давлении средняя длина свободного пробега молекул водорода равна 2,5 см, если температура газа равна 67 °С? Диаметр молекулы водорода принять равным 0,28 нм.

Молекулярная физика.

7. Работа расширения некоторого двухатомного идеального газа составляет А=2 кДж. Определите количество подведенной к газу теплоты, если процесс протекал: 1) изотермически; 2) изобарно.

Электростатика 1.

1. Два точечных заряда взаимодействуют с силой 8 мН. Какова будет сила взаимодействия (в мН) между зарядами, если, не меняя расстояния между ними, величину каждого из зарядов увеличить в 2 раза?

Электростатика 1.

2. Заряженная частица создает в некоторой точке в вакууме напряженность 60 В/м. Какая сила (в нН) будет действовать на заряд 5 нКл, помещенный в эту точку, если всю систему поместить в керосин, диэлектрическая проницаемость которого 2?

Электростатика 1.

3. Точечный заряд создает в некоторой точке в вакууме поле напряженностью 600 В/м. Какова будет напряженность поля в этой точке, если заряд увеличится в 5 раз, а пространство вокруг него будет заполнено керосином с диэлектрической проницаемостью 2?

Электростатика 1.

4. Разность потенциалов между двумя точками, находящимися на расстоянии 0,03 м друг от друга и лежащими на одной силовой линии однородного электрического поля, равна 12 В. Найдите разность потенциалов между точками, лежащими на той же силовой линии на расстоянии 15 см друг от друга.

Электростатика 1.

5. В трех вершинах правильного шестиугольника со стороной 27 см находятся заряды 1 нКл, а в трех других – заряды 2 нКл. Найдите потенциал в центре шестиугольника, k=9·10⁹ м/Ф.

Электростатика 1.

6. В двух вершинах равностороннего треугольника со стороной 30 см находятся заряды 50 нКл каждый. Найдите потенциал (в кВ) в третьей вершине. k=9·10⁹ м/Ф.

Электростатика 1.

7. Чему равна энергия (в мДж) взаимодействия точечных зарядов 2 мкКл и 4 мкКл, находящихся на расстоянии 30 см друг от друга? k=9·10⁹ м/Ф.

Электростатика 1.

8. В однородном электрическом поле, вектор напряженности которого направлен вертикально вверх, находится в равновесии пылинка массой 0,03 мкг с зарядом 3 пКл. Определите напряженность поля, g=10 м/с².

Электростатика 1.

1. Во сколько раз надо увеличить расстояние между двумя точечными зарядами, чтобы сила взаимодействия осталась прежней при увеличении одного из зарядов в 4 раза?

Электростатика 1.

2. В однородном электрическом поле, вектор напряженности которого направлен вертикально вверх, находится в равновесии пылинка массой 0,03 мкг с зарядом 3 пКл. Определите напряженность поля, g=10 м/с².

Электростатика 1.

3. Напряженность поля, создаваемого небольшим зарядом на расстоянии 10 см от него, равна 800 В/м. Найдите напряженность поля в точке на расстоянии 20 см от заряда.

Электростатика 1.

4. Напряженность электрического поля в плоском конденсаторе 30 кВ/м. Разность потенциалов между обкладками 300 В. Каково расстояние (в мм) между обкладками конденсатора?

Электростатика 1.

5. По тонкому кольцу радиусом 6 см распределен заряд 4 нКл. Найдите потенциал поля кольца в точке, лежащей на оси кольца на расстоянии 8 см от его центра, k=9·10⁹ м/Ф.

Электростатика 1.

6. В вершинах равнобедренного прямоугольного треугольника находятся точечные заряды 1, 2 и 3 нКл. Чему равен потенциал в середине гипотенузы, если ее длина 20 см? k=9·10⁹ м/Ф.

Электростатика 1.

7. Чему равна энергия (в мДж) взаимодействия системы трех зарядов 2, 1 и 3 мкКл, расположенных в указанном порядке вдоль прямой линии, если расстояние между соседними зарядами равно 30 см? k=9·10⁹ м/Ф.

Электростатика 1.

8. Найдите величину ускорения, которое приобретает частица массой 0,1 г с зарядом 4 мкКл под действием однородного электрического поля с напряженностью 1000 В/м. Силу тяжести не учитывать.

Электростатика 2.

1. Чему равна емкость (в мкФ) конденсатора, если при увеличении его заряда на 30 мкКл разность потенциалов между пластинами увеличивается на 10 В?

Электростатика 2.

2. Определите поверхностную плотность зарядов на пластинах плоского слюдяного (ε=7) конденсатора, заряженного до разности потенциалов U=200 В, если расстояние между его пластинами равно d=0,5 мм.

Электростатика 2.

3. Какой должна быть емкость (в пФ) конденсатора, который надо соединить последовательно с конденсатором емкостью 800 пФ, чтобы получить батарею конденсаторов емкостью 160 пФ?

Электростатика 2.

4. Электроемкость батареи конденсаторов, образованной двумя последовательно соединенными конденсаторами, C=100 пФ, а заряд Q=20 нКл. Определите электроемкость второго конденсатора, а также разности потенциалов на обкладках каждого конденсатора, если C₁=200 пФ.

Электростатика 2.

5. Конденсатору емкостью 2 мкФ сообщен заряд 0,01 Кл. Обкладки конденсатора соединили проводником. Найдите количество теплоты, выделившееся в проводнике при разрядке конденсатора.

Электростатика 2.

6. Шар, погруженный в масло (ε=2,2), имеет поверхностную плотность заряда σ=1 мкКл/м² и потенциал φ=500 В. Определите энергию шара.

Вариант 2. 2-я домашняя. Электростатика.

1. Во сколько раз увеличится емкость плоского конденсатора, если площадь пластин увеличить в 8 раз, а расстояние между ними уменьшить в 2 раза?

Электростатика 2.

2. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом (ε=7). Расстояние между пластинами d=5 мм, разность потенциалов U=1 кВ. Определите: 1) напряженность поля в стекле; 2) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора.

Электростатика 2.

3. Плоский конденсатор емкостью 20 пФ соединяют последовательно с таким же конденсатором, но заполненным диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 3. Найдите емкость (в пФ) такой батареи.

Э лектростатика 2.

4. Определите электроемкость С батареи конденсаторов, изображенной на рисунке. Электроемкость каждого конденсатора C₁=1 мкФ.