Занятие № 1

1. Система отсчета – это …

а)…условно неподвижное тело, относительно которого рассматривают движение остальных тел;

б)…условно неподвижное тело, система координат, связанная с ним, и часы.

в)…условно неподвижное тело и система координат, связанная с ним.

2. Зависимость радиуса-вектора от времени имеет вид Найти:

а) Уравнение траектории, по которой движется тело;

б) Зависимости проекций vx, vy и модуля полной скорости v от времени;

в) Зависимости проекций аx, аy и модуля полного ускорения а от времени.

3. Дополните предложения.

а) Производная модуля скорости по времени есть…;

б) Производная вектора скорости по времени есть…;

в) Отношение изменения вектора скорости к промежутку времени, за который оно произошло, есть….

Занятие № 2

1. Тело массой m движется ускоренно (с возрастающей по модулю скоростью) по выпуклому мосту (рис.1). Какие направления имеют нормальное ускорение тела , тангенциальное ускорение и результирующая сила в верхней точке траектории?

 

Рис. 1

2. Груз массой m лежит на полу кабины лифта, опускающегося равнозамедленно с ускорением = . Чему равен вес тела?

Занятие № 3
 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2
 

1)
 

2)
 

3)
 

 
1. Система состоит из двух тел, импульсы которых В каком случае (рис. 2) вектор равен импульсу системы этих тел?

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

2. Какое утверждение ошибочно?

а) Импульс замкнутой системы не изменяется с течением времени;

б) Если на систему не действуют внешние силы, то она называется замкнутой;

в) Если система замкнута, то ее импульс равен нулю.

Занятия № 4


Fs, м

5
 

4
 
1. На рис. 4 изображен график проекции силы на направление перемещения Fs как функции положения точки на траектории. Чему равна работа действующей силы на отрезке пути от 0 до 1 м?

S, м

Рис. 3
 
2. Силы называются консервативными, если работа этих сил…

а)…при движении тела по замкнутой траектории не равна нулю;

б)…при движении тела по замкнутой траектории равна нулю;

в)…зависит от траектории, по которой движется тело;

3. Механическая энергия остается постоянной…

а)…в любой замкнутой системе взаимодействующих тел, в которой действуют только консервативные силы;

б)…в любой замкнутой системе взаимодействующих тел;

в)…в любой системе тел, если равнодействующая внешних сил равна нулю.

6. Тело переходит из состояния с энергией Е1 в состояние с энергией Е2. Изменение кинетической энергии тела равно алгебраической сумме работ всех…

а)…внутренних и внешних неконсервативных сил;

б)…сил, действующих на тело;

3)…консервативных сил, действующих на тело, взятое с противоположным знаком.

Занятие № 5. Контрольная работа № 1.

Вариант № 1.

1.  С вышки бросили камень в горизонтальном направлении. Через 2 с камень упал на землю на расстоянии 40 м от основания вышки. Определить начальную и конечную скорости камня.

2.  Тело массой 5 кг брошено под углом 30° к горизонту с начальной скоростью 20 м/с. Найти изменение импульса тела за время полёта.

3.  Тело массой 5 кг брошено вертикально вверх со скоростью 10 м/с. Найти работу, которую совершает сила тяжести при подъеме тела на максимальную высоту.

Занятия № 6, 7

Рис. 4
 

Рис. 5
 

z
 

z
 
1. Диск вращается равнозамедленно с угловым ускорением e относительно вертикальной оси (рис. 4).

Как направлены векторы углового ускорения и угловой скорости диска. Укажите на рис. 6 ответ, который вы считаете верным.

2. Проекцию угловой скорости wz диска (см. вопрос 1) в момент времени t можно определить по формуле wz = …

где w0, j0 – начальная угловая скорость и начальный угол поворота диска.

3. Вектор силы направлен вдоль вектора (рис. 7).

 

Определите направление вектора момента силы относительно точки В ( – единичные векторы координатных осей).

Занятия № 8, 9

1. Моментом импульса частицы относительно оси называется…

а)…величина, равная векторному произведению радиуса-вектора частицы на ее импульс;

б)…проекция на эту ось момента импульса частицы относительно точки, лежащей на данной оси;

в)…величина, равная произведению импульса частицы на плечо относительно данной оси;

г)…произведение момента инерции частицы на угловую скорость вращения.

Рис. 9
 
2. В центре вращающейся с постоянной угловой скоростью карусели находится мальчик. Как изменится угловая скорость вращения карусели, если мальчик перейдет в на край карусели?

Угловая скорость…

а)…увеличится; б)…уменьшится; в)…не изменится, так как…

г)…момент инерции системы увеличится, а момент импульса не изменится;

д)…момент инерции системы не изменится, а момент импульса уменьшится;

е)…момент инерции системы уменьшится, а энергия не изменится;

ж)…момент импульса системы не изменится, а момент инерции уменьшится;

з)…момент инерции системы увеличится, а энергия не изменится;

и)…момент импульса и момент инерции системы не изменятся.

3. Диск и обруч одинаковой массы и радиуса начинают скатываться с гладкой наклонной плоскости. Сравните их скорости у основания наклонной плоскости. Между скоростями будет иметь место следующее соотношение:

а) vд > v0 ; б) vд < v0 ; в) vд = v0,

где vд – скорость диска, v0 – скорость обруча, так как …

г)…полная энергия тел сохраняется, а момент инерции диска больше, чем у обруча;

д)…момент импульса тел сохраняется, а момент инерции обруча больше, чем у диска;

е)…сохраняется полная энергия диска и обруча, а их моменты инерции равны;

ж)…полная энергия тел сохраняется, а вращательная энергия обруча больше, чем у диска;

з)…полная энергия тел сохраняется, а энергия поступательного движения обруча больше, чем у диска.

Занятие № 9. Контрольная работа № 2

Вариант № 1

1. Маховик в виде диска массой 50 кг и радиусом 20 см был раскручен до частоты 480 об/мин. Далее под влиянием сил трения маховик остановился, сделав до полной остановки 200 оборотов. Найти момент сил трения, считая его постоянным.

2. Найти линейную скорость движения центра тяжести диска, скатывающегося без скольжения с наклонной плоскости. Высота наклонной плоскости 0,75 м, начальная скорость диска равна нулю.

3. Горизонтальная платформа, имеющая форму диска, массой 100 кг, вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы, делая 10 об/мин. Человек массой 60 кг стоит на краю платформы. С какой скоростью будет вращаться платформа, если человек перейдет от края платформы к ее центру? Считать человека точечной массой, трением пренебречь.

4. Через блок в виде диска массой m перекинута тонкая гибкая нить, к концам которой подвешены грузы массами m1 и m2. Записать систему динамических уравнений движения грузов и для нахождения ускорения движения системы тел.

Занятия № 10, 11

1. Как выглядит математическая запись первого начала термодинамики применительно к изохорному процессу?

2. В каком процессе изменение внутренней энергии идеального газа численно равно работе, совершаемой газом?

3. Чему равна работа, совершаемая идеальным газом в изобарном процессе?

4. Как будет меняться внутренняя энергия данной массы идеального газа (Du) при изотермическом расширении?

5. Чему равна теплоемкость газа в изотермическом процессе?

6. Газ из состояния 1 сначала адиабатически расширяется, а затем изотермически сжимается до первоначального объема (состояние 2). Укажите график такого перехода из состояния 1 в состояние 2.

7. Чему равен показатель адиабаты g для одно-, двух - и многоатомного газа?

Занятие № 12

1. Идеальный газ из состояния 1 с параметрами P1, V1, T1 расширяется при постоянном давлении до объема V2, затем изохорно охлаждается до прежней температуры, после чего возвращается в исходное состояние. Построить график рассматриваемого цикла в координатах р –V.

2. На каких этапах рассматриваемого цикла газ отдает тепло в окружающую среду?

3. Чему равно количество тепла, полученного газом в данном цикле?

4. Чему равна работа газа за цикл?

5. Рассчитайте КПД данного цикла?

6. Какому состоянию газа в данном цикле соответствует максимальное значение внутренней энергии газа?

7. Рассчитать изменение энтропии в процессах 1-2 и 2-3.

Контрольная работа № 3

Вариант № 1

1. В цилиндр длиной l1 = 1,6 м, находящийся при нормальном атмосферном давлении р0, начали медленно вдвигать поршень площадью S = 200 см2. Определить модуль силы F, которая будет действовать на поршень, если его остановить на расстоянии l2 = 0,2 м.

2. 28 г азота, находящегося при температуре 400С и давлении 750 мм рт. ст., сжимают адиабатически до объема 13 л. Найти температуру и давление азота после сжатия, работу сжатия.

3. Один моль идеального двухатомного газа совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Наименьший объем Vмин = 10 л, наименьшее давление Рмин=246кПа, наибольшее давление Рмах = 410 кПа. Начертить график цикла. Определить: 1) температуру газа для характерных точек цикла, 2) теплоту Q1, полученную газом от нагревателя, 3) теплоту Q2, переданную газом охладителю, 4) термический КПД цикла.

Занятия № 13, 14

1. Напряженность электрического поля — это векторная физическая величина. Модуль вектора напряженности в данной точке электрического поля численно равен …

а)…силе, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в эту точку поля;

б)…потенциальной энергии единичного положительного заряда, помещенного в эту точку поля;

в)…силе, действующей на положительный заряд, помещенный в эту точку поля.

2. Приведите график зависимости напряженности поля заряженной проводящей сферы от расстояния r от центра сферы?

3. Найти напряженность поля, созданного в вакууме двумя параллельными бесконечными равномерно заряженными плоскостями. Поверхностные плотности заряда плоскостей s1 и s2, причем s1 = – s2 = s.

4. Сферические поверхности охватывают точечные заряды Q1 = 3Q, Q2 = 6Q, Q3 = 2Q. Сравните потоки вектора напряженности поля зарядов сквозь эти поверхности, если S1 = 2 S2, S3 = 3 S2 (рис. 10).

 

Рис. 10

а) Ф1 = Ф2 = Ф3; б)Ф3 > Ф1 > Ф2; в)Ф1 > Ф2 > Ф3.

5. Что будет происходить с диполем, помещенным в неоднородное электрическое поле, как показано на рис. 11?

 

Рис. 11

а) Диполь повернется по часовой стрелке, и будет втягиваться в область сильного поля;

б) диполь повернется против часовой стрелки, и будет выталкиваться из области сильного поля;

в) диполь повернется по часовой стрелке, и будет выталкиваться из области сильного поля;

г) диполь повернется против часовой стрелки, и будет втягиваться в область сильного поля;

д) диполь повернется и встанет перпендикулярно к силовым линиям.

Занятие № 15

1. Поле создано двумя точечными зарядами Q1 = Q и Q2 = – Q, (рис. 12). Чему равна работа сил поля при перемещении заряда Q0 из точки С в точку В?

а) ;

б) ;

с) А = 0.

j
 
2. На рис. 13 приведена зависимость потенциала электростатического поля от координаты. Напряженность поля равна нулю на участках …

 

а) … 0–1 и 2–3; б) 1–2; в) 3–4; г) напряженность везде отлична от нуля.

3. На каких участках (рис. 13) электростатическое поле является однородным?

а) 0–1 и 2–3; б) 1–2; в) 3–4; г) таких участков нет.

4. Электростатическое поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью. Поверхностная плотность заряда плоскости равна s > 0. Сравните потенциалы точек поля j1 и j2 (рис. 14).

а) j1 = j2; б) j1 > j2; в) j1 < j2.

5. Потенциал электрического поля на поверхности металлической заряженной сферы радиусом 50 см равен 4 В. Чему равен потенциал на расстоянии 25 см от центра сферы?

Занятие № 16

1. Две проводящие сферы равных радиусов находятся в вакууме. Заряд первой сферы Q1 = Q, второй – Q2 = 2Q. Сравните величины потенциалов сфер.

2. В двух плоских воздушных конденсаторах заряды на пластинах Q1 > Q2, площади пластин S1 = 2 S2 и расстояние между ними d1 = 2 d2. Сравните величины емкости конденсаторов.

3. Определите емкость батареи конденсаторов (рис. 15), если С1 = С2 = С3 = = 2 мкФ.

 

Рис. 15

4. Радиус изолированной заряженной проводящей сферы увеличился в 2 раза. Как изменилась энергия проводника?

5. Сравните в точках А и В объемные плотности энергий электростатического поля заряженного плоского конденсатора (рис. 16).

 

Рис. 16.

Занятия № 17. Контрольная работа № 4

Вариант № 1

1. Три заряда q1 = q2 = q и q3 = 3q (q > 0) расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной а. Найти напряженность Е и потенциал j электрического поля в точке пересечения медиан треугольника.

2. Заряд распрределен равномерно по бесконечной плоскости с поверхностной плотностью s = 10 нКл/м2. Определить работу А12 сил поля по перемещению заряда q = 10 нКл из точки 1, находящейся на плоскости, в точку 2, удаленную от плоскости на расстояние d = 10 см.

3. Пылинка массой m = 1 нг, несущая заряд q = 5е (е = –Кл), прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U = 3 МВ. Найти ее кинетическую энергию Т и скорость V.

4. Два металлических шара с радиусами R1 = 2 см и R2 = 6 см соединены проводником, емкостью которого можно пренебречь. Шарам сообщен заряд q = 1 нКл. Найти поверхностную плотность зарядов на шарах.

Занятия № 18, 19

1. Из формул, приведенных ниже, выберите ту, по которой определяется сила постоянного тока.

а) … = ; б) … = ; в) … = ; г) … = .

2. Даны участки электрической цепи и формулы для разных участков цепи. Укажите однородный участок цепи и формулу, по которой можно вычислить разность потенциалов на концах этого участка.

 

а) … = ;

 

б) … = ;

 

в) … = .

3. Найти сопротивление участка цепи, если R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R.

 

а) … = 2R;

R5
 

R1
 

R2
 
б) … = ;

в) … = 5R;

R4
 
г) … = ;

д) нет правильного ответа.

 

4. Дан график зависимости полезной мощности источника тока от сопротивления нагрузки. Определить ЭДС источника тока.

 

а) 1 В;

б) 4 В;

в) 2 В;

г) 2;

д) нет правильного ответа.

5. Дополните утверждение: циркуляция вектора напряженности поля электростатических сил по замкнутой цепи = …

а) … = e; б) … = U; с) … = 0, где e – ЭДС источника, U – напряжение.

Занятия № 20, 21

1. Магнитная индукция поля – это векторная физическая величина. Модуль вектора магнитной индукции в данной точке магнитного поля равен отношению …

1) …момента сил, действующих в окрестности этой точки на малый плоский замкнутый контур с током, к величине магнитного момента контура;

2) …максимального момента сил, действующих в окрестности этой точки на малый плоский замкнутый контур с током, к величине магнитного момента контура;

3) …силы, действующей в окрестности этой точки на малый элемент проводника с током, к величине этого элемента тока.

2. Какая из формул выражает закон Био – Савара – Лапласа?

а) ; б) ; в) .

3. На каком из рисунков (рис. 17) вектор магнитной индукции поля, создаваемого элементом тока в точке А, направлен противоположно оси z?

 

а) б) в)

Рис. 17

4. Что всегда можно сказать о соотношении модулей в точке А для случаев, изображенных на рис. 17, если модуль элемента тока, его координаты и координаты точки А во всех случаях одинаковы?

а) dB1 = dB2 = dB3; б) dB1 ¹ dB2 ¹ dB3; в) dB2 = dB3.

5. Определите циркуляцию вектора индукции магнитного поля вдоль контура L. Направление обхода, величины и направления токов в проводниках указаны на рис. 18.

 

а) 8Аm0;

б) – 2 Аm0;

в) 2 Аm0;

3A 2A
 
г) 1 Аm0;

д) 3 Аm0.

Рис. 18

Занятия № 22, 23

1. На заряд, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца. В каких случаях (рис. 19) заряд Q отрицательный?

2. В каком случае (рис. 20) траектория движения частицы в магнитном поле будет прямой?

3. На проводник с током I, находящийся в магнитном поле, действует сила Ампера. В каких случаях (рис. 21) вектор индукции магнитного поля направлен в положительном направлении оси z?

4. В каком случае (рис. 22) магнитный момент контура направлен в положительном направлении оси x?

 

а) б) в) г)

Рис. 19

 

а) б) в)

Рис. 20

 

5. Контур с током (рис. 22) находится в однородном магнитном поле. Вектор индукции поля направлен противоположно оси x. В каком случае вращающий момент, действующий на контур с током, направлен противоположно оси z?

 

а) б) в) г)

Рис. 22

На рис. 22 символом – обозначен контур с током, который перпендикулярен плоскости чертежа; символами и – токи направленные от нас и к нам, соответственно.

 

Занятия № 24–26

1. Закончите фразы, вставив вместо многоточия номера формул.

а) Магнитный поток через плоскую поверхность, находящуюся в однородном магнитном поле, можно найти по формуле …;

б) Магнитный поток через плоскую поверхность, находящуюся в неоднородном магнитном поле, можно найти по формуле …;

в) Магнитный поток через произвольную поверхность, находящуюся в неоднородном магнитном поле, можно найти по формуле …;

г) Магнитный поток через произвольную поверхность, находящуюся в однородном магнитном поле, можно найти по формуле …

2. Запишите математическую формулировку теоремы Остроградского–Гаусса для магнитного потока. Какую формулу Вы считаете ответом на поставленный вопрос?

а) ; б) ; в) .

3. Сравните магнитные потоки Ф1 и Ф2 через плоское прямоугольное основание S1 и полуцилиндрическую крышку S2 сундука, который находится в однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно основанию.

а) ;

б) ;

в) .

4. В каком из указанных случаев изменение магнитного потока при перемещении плоского контура площадью S в однородном магнитном поле с индукцией из положения 1 в положение 2 равно нулю?

а) б)

 

в) г)

 

5. Вычислите работу внешних сил при перевороте замкнутого плоского контура площадью S = 0,2 м2 с током I = 10 А из положения 1 в положение 2 в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,3 Тл. В положениях 1 и 2 вектор ортогонален плоскости контура. Ток в контуре при его перемещении поддерживается постоянным.

 

Положение 1

Положение 2

6. Проводник, согнутый в виде кольца, помещен в однородное магнитное поле . Направление поля показано на рис. 23. Индукция поля возрастает со временем. Индукционный ток в проводнике имеет направление …

а) … по часовой стрелке;
 
б) … против часовой стрелки;

в) … ток в кольце не возникает;

Рис. 23
 
г) … направление тока зависит от сопротивления проводника.

7. Проволочная рамка равномерно вращается с частотой 5 об/с в однородном магнитном поле вокруг оси, перпендикулярной к силовым линиям поля. Индукция магнитного поля 1 Тл, площадь поперечного сечения рамки 100 см2, число витков в рамке 10. Найдите максимальную ЭДС, возникающую в рамке.

а) 3,14 В; б) 5 В; в) 5×103 В; г) 31,4×103 В.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4