Таблицы

вариантов контрольных работ по физике для студентов

гуманитарно-правового факультета ВГАУ, обучающихся по направлению 230700.62 Прикладная информатика профиль подготовки бакалавра:

Профиль 230702.62 « Прикладная информатика в менеджменте»

Контрольная работа

Вариант

Номера задач

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1

1

11

21

31

41

51

61

71

81

91

2

2

12

22

32

42

52

62

72

82

92

3

3

13

23

33

43

53

63

73

83

93

4

4

14

24

34

44

54

64

74

84

94

5

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

6

6

16

26

36

46

56

66

76

86

96

7

7

17

27

37

47

57

67

77

87

97

8

8

18

28

38

48

58

68

78

88

98

9

9

19

28

39

49

59

69

79

89

99

Задачи для самостоятельного решения

1. Пуля массой m=15 г, летящая горизонтально, попадает в деревянный брусок, подвешенный на длинной, тонкой, невесомой нити длиной l=1м и массой М=1,5 кг и застревает в нем. В результате этого тело отклонилось и нить составила угол от положения нити в равновесии.

Определите скорость пули до столкновения.

Ответ:

2. Колесо вращается с постоянным угловым ускорением .

Определить радиус колеса, если через после начала движения полное ускорение колеса .

Ответ: .

3. Якорь электродвигателя, имеющий частоту вращения после выключения тока, сделав N=628 оборотов, остановился.

Определить угловое ускорение якоря.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Ответ: .

4. Колесо автомашины вращается равнозамедленно. За время оно уменьшило частоту вращения от 240 об/мин до 60 об/мин.

Определить угловое ускорение колеса, число полных оборотов, сделанных колесом за это время.

Ответ: , N=300.

5. Колесо, вращаясь равнозамедленно, уменьшило свою частоту с 300 до 180 об/мин в течение 1 минуты.

С каким угловым ускорением двигалось колесо и сколько оборотов оно сделало за это время?

Ответ: , .

6. Вал молотилки вращается с постоянной угловой скоростью 18,9 рад/с. С некоторого момента вал тормозится и вращается равнозамедленно с угловым ускорением 6 рад/с2.

Через какое время вал остановится и сколько оборотов он сделает до полной остановки?

Ответ: , N=4,74 об.

7. Коленчатый вал двигателя трактора, вращаясь равнозамедленно, изменил за 40 с частоту своего вращения от 1200 об/мин до 720 об/мин.

Определить угловое ускорение вала и число оборотов, сделанных за это время.

Ответ: , N=640 об.

8. Вал молотилки, вращаясь равноускоренно, через 12 оборотов после начала вращения достиг скорости, соответствующей частоте вращения 1150 об/мин.

Найти угловое ускорение вала.

Ответ: .

9. Вал вращается с частотой n=180 об/мин. С некоторого момента времени вал начал вращаться равнозамедленно с угловым ускорением . Через какое время вал остановится.

Найти число оборотов вала до остановки.

Ответ: , N=9,4 об.

10. Вентилятор вращается с частотой n=900 об/мин. После выключения вентилятор, вращаясь равнозамедленно, сделал до остановки . Какое время прошло с момента выключения вентилятора до полной его остановки.

Ответ: .

11. Снаряд массой m=400 кг движется со скоростью 780 м/с, делая n=5270 об/мин.

Определить, во сколько раз энергия поступательного движения Епост. больше энергии его вращательного движения Евращ... Момент инерции снаряда I=4,9 .

Ответ: раза.

12. Обруч массой m=1 кг и радиусом R=0,4 м катится без скольжения по горизонтальной плоскости. При этом его полная кинетическая энергия равна Е=25 Дж.

Найти угловую скорость вращения обруча.

Ответ: .

13. Шар радиусом R=8 см и массой m=400 г катится без скольжения по горизонтальной плоскости, делая n=300 об/мин.

Найти полную кинетическую энергию Е шара.

Ответ: .

14. Снаряд, имеющий вид цилиндра диаметром D=6 см, летит со скоростью 400 м/с и вращается с частотой n=500 об/с.

Найти его полную кинетическую энергию Е, если его масса равна m=30 кг.

Ответ: .

15. Обруч и диск имеют одинаковую массу по m=3,75 кг и катятся с одинаковой скоростью 6 м/с.

Найти кинетические энергии этих тел.

Ответ: , .

16. Для остановки диска, вращающегося с частотой n=20 об/с, требуется совершить работу A=350 Дж.

Определить момент инерции диска.

Ответ: .

17. Медный шар радиусом вращается с частотой no=2 об/с вокруг оси, проходящей через его центр. Плотность меди . Какую работу надо совершить, чтобы увеличить угловую скорость вращения шара в два раза?

Ответ: .

18. Человек стоит в центре скамьи Жуковского и вращается вместе с ней по инерции, делая 0,5 об/с. Момент инерции тела человека относительно оси вращения 20 . В вытянутых горизонтально руках человек держит гири массой по 2,04 кг, расстояние между гирями 1,4 м.

Сколько оборотов в секунду будет делать скамья с человеком, если он опустит руки и расстояние между гирями станет равным 0,4 м. Моментом инерции скамьи пренебречь.

Ответ: .

19. В центре горизонтальной платформы массой 102,4 кг и радиусом 2 м, вращающейся со скоростью, соответствующей 1 об/с, стоит человек и держит в расставленных руках 2 гири.

На какую величину уменьшился момент количества движения человека, когда он опустил руки, если платформа при этом стала вращаться с частотой 1,5 об/с.

Ответ: .

20. Горизонтальная платформа массой 100 кг вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы, с частотой 10 об/мин. Человек массой 60 кг стоит при этом на краю платформы.

С какой частотой начнет вращаться платформа, если человек перейдет от края платформы к ее центру. Считать платформу диском, человека – материальной точкой.

Ответ: .

21. Написать уравнение гармонических колебаний с амплитудой 7 см, если за 40 с совершается 100 колебаний. Начальная фаза колебаний 450.

Ответ: .

22. Движение материальной точки описывается уравнением .

Найти моменты времени, в которые скорость и ускорение достигают максимальных значений.

Ответ: ;

23. Гармонические колебания величины описываются уравнением:

.

Определить амплитуду колебаний, циклическую частоту, частоту колебаний, период колебаний.

24. Записать уравнение гармонического колебательного движения точки, совершающей колебания с амплитудой 8 см, если за 1 мин. совершается 120 колебаний, а начальная фаза равна 450.

25. Написать уравнение гармонических колебаний с амплитудой 50 мм, периодом 4 с и начальной фазой .

Найти смещение точки от положения равновесия при и .

Ответ: 35,2 мм; 0.

26. Написать уравнение гармонического колебания материальной точки массой 10 г, если амплитуда ее колебаний 0,05 м, полная энергия , начальная фаза .

Ответ: .

27. Амплитуда колебаний материальной точки массой 3 г равна 15 см, циклическая частота 10 рад/с.

Определить максимальную величину возвращающей силы и максимальную кинетическую энергию точки.

Ответ: ; .

28. На тело, совершающее гармонические колебания с периодом 1с и начальной фазой , действует максимальная возвращающая сила . При этом полная энергия колебания .

Написать уравнение этого колебания.

Ответ: .

29. Тело массой 10 г совершает гармонические колебания по закону .

Определить максимальные значения возвращающей силы, кинетической энергии.

Ответ: 0,158 Н; 7,89 мДж.

30. Материальная точка массой 50 г совершает гармонические колебания по закону .

Определить возвращающую силу для момента времени t=0,5 с и полную энергию точки.

Ответ: 78,5 мН; 5,55 мДж.

31. В баллоне объемом 5 л находится смесь кислорода и водорода под давлением при температуре 270С. Масса кислорода втрое больше массы водорода.

Найти массу водорода.

Ответ: 1,69 г.

32. Найти плотность смеси кислорода и углекислого газа. Масса кислорода 50 г, масса углекислого газа 80 г. Смесь газов находится под давлением при температуре 70С.

Ответ: 8,4 кг/м3.

33. В сосуде объемом 5 л находится смесь газов, состоящая из гелия массой 1 г, азота массой 4 г и водорода массой 2 г.

Найти давление смеси этих газов. Температура в баллоне 270С.

Ответ: .

34. Чему равна плотность смеси газов, состоящая из кислорода массой 5 г, азота массой 4 г и гелия массой 10 г, при нормальных условиях?

Ответ: .

35. В сосуде находятся 14 г азота и 9 г водорода при температуре 100С и давлении 1 МПа.

Найти молярную массу смеси и объем сосуда.

Ответ: 0,0046 кг/моль; 11,7 л.

36. В сосуде объемом 2 л находится 6 г углекислого газа (СО2) и 6 г закиси азота (N2О) при температуре 1270С.

Найти давление смеси в сосуде.

Ответ: 567 кПа.

37. Масса 12 г азота занимает объем 4 л при температуре 70С. После нагревания газа при постоянном давлении его плотности стала 0,6 кг/м3.

До какой температуры нагрели газ?

Ответ: 1400 К.

38. В сосуде находится 10 г углекислого газа и 15 г азота.

Найти плотность при температуре 270С и давлении 150 кПа, молекулярную массу смеси.

Ответ: 1,98 кг/м3.

39. В сосуде 1 объемом 3 л находится газ под давлением 0,2 МПа. В сосуде 2 объемом 4 л находится тот же газ под давлением 0,1 МПа. Температуры газа в обоих сосудах одинаковы.

Под каким давлением будет находиться газ, если соединить сосуды 1 и 2 трубкой?

Ответ: 140 кПа.

40. Определить среднюю квадратичную скорость молекул идеального газа, плотность которого при давлении 35 кПа составляет 0,3 кг/м3.

Ответ: 615 м/с.

41. Кислород массой 32 г находится в закрытом сосуде под давлением 0,1 МПа при температуре 290 К. После нагревания давление в сосуде повысилось в 4 раза. Определить количество теплоты, сообщенное газу.

Ответ: 18,1 кДж.

42. Двухатомный идеальный газ () нагревают при постоянном объеме до температуры 289 К. Определить количество теплоты, которое необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его давление в 3 раза.

Ответ: 24 кДж.

43. При изобарном нагревании некоторого идеального газа () на 90 К ему было сообщено количество теплоты 2,1 кДж. Определить работу, совершаемую газом, изменение внутренней энергии газа.

Ответ: 1,5 кДж; 0,6 кДж.

44. Кислород объемом 1 л находится под давлением 1 МПа. Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его объем вдвое в результате изобарного процесса?

Ответ: 3,5 кДж.

45. Двухатомному газу сообщено количество теплоты 2,093 кДж. Газ расширяется при . Найти работу расширения газа.

Ответ: 600 Дж.

46. При изобарическом расширении двухатомного газа была совершена работа 156,8 Дж. Какое количество теплоты было сообщено газу.

Ответ: 550 Дж.

47. Масса 6,5 г водорода, находящегося при температуре 270С, расширяется вдвое при за счет притока тепла извне. Найти работу расширения газа, изменение внутренней энергии газа и количество теплоты, сообщенное газу.

Ответ: 8,1 кДж; 20,2 кДж; 28,3 кДж.

48. Найти внутреннюю энергию 20 г кислорода при температуре 100С. Какая часть этой энергии приходится на долю поступательного движения молекул и какая часть на долю вращательного движения.

Ответ: 3,7 кДж; 2,2 кДж; 1,5 кДж.

49. Найти внутреннюю энергию двухатомного газа, находящегося в сосуде объемом 2 л под давлением 150 кПа.

Ответ: 750 Дж.

50. Идеальный газ совершает цикл Карно. Газ получил от нагревателя количество теплоты 5,5 кДж и совершил работу 1,1 кДж. Определить КПД цикла, отношение температуры нагревателя и холодильника.

Ответ: 20%; 1,25.

51. Найти среднюю длину свободного пробега молекул воздуха при нормальных условиях. Диаметр молекул условно принять равным .

Ответ: .

52. Найти среднюю длину свободного пробега атомов гелия в условиях, когда плотность гелия , а диаметр атома гелия .

Ответ: .

53. Найти среднюю длину свободного пробега молекул углекислого газа при температуре 1000С и давлении 13,3 Па. Диаметр молекул газа 0,32 нм.

Ответ: 850 мкм.

54. Найти среднюю длину свободного пробега молекул водорода при давлении 0,133 Па и температуре 500С.

Ответ: 14,2 см.

55. В сосуде объемом 100 см3 находится азот массой 0,5 г. Найти среднюю длину свободного пробега.

Ответ: 23 нм.

56. В сосуде находится углекислый газ, плотность которого 1,7 кг/м3. Средняя длина свободного пробега его молекул 79 нм. Найти диаметр молекул углекислого газа.

Ответ: 0,35 нм.

57. Сосуд с воздухом откачан до давления . Найти число молекул в единице объема сосуда и длину свободного пробега молекул, плотность воздуха в сосуде. Диаметр молекул воздуха 0,3 нм, молярная масса воздуха 0,029 кг/моль. Температура воздуха 170С.

Ответ: .

58. В сферической колбе объемом 1 л находится азот. При какой плотности азота длина свободного пробега молекул азота больше размеров сосуда?

Ответ: .

59. На высоте 300 км от поверхности Земли концентрация частиц газа в атмосфере 1015 м-3. Найти среднюю длину свободного пробега частиц газа на этой высоте. Диаметр частиц газа 0,2 нм.

Ответ: .

60. Коэффициент диффузии кислорода при 00С равен 0,19 см2/с. Определить среднюю длину свободного пробега молекул кислорода.

Ответ: .

61. Определить напряженность поля, создаваемого диполем с электрическим моментом на расстоянии от центра диполя в направлении, перпендикулярном оси диполя.

Ответ: 576 В/м.

62. Напряженность поля, созданного электрическим диполем на расстоянии от середины оси диполя в точке, лежащей на продолжении оси диполя, равна 1,74 МВ/м.

Определить электрический момент диполя, который образован элементарными зарядами.

Ответ: .

63. С какой силой электрическое поле равномерно заряженной нити с линейной плотностью заряда 3 Кл/см действует на заряд 1 нКл, помещенный в это поле, на расстояние 1,5 см от нее. Диэлектрическая проницаемость среды равна 5.

Ответ: .

64. В центре правильного треугольника, в вершинах которого находится по заряду , помещен отрицательный заряд. Найти величину этого заряда, если данная система находится в равновесии.

Ответ: .

65. Определить поток вектора напряженности электрического поля через сферическую поверхность, охватывающую точечные заряды 6 нКл, -3нКл и 5 нКл.

Ответ: .

66. Определить поток вектора напряженности электростатического поля через сферическую поверхность, охватывающую точечные заряды -1 нКл и 8 нКл.

Ответ: .

67. Электростатическое поле создается двумя бесконечными параллельными плоскостями, заряженными равномерно одноименными зарядами с поверхностной плотностью соответственно 2 нКл/м2 и 4 нКл/м2.

Определить напряженность электростатического поля: 1) между плоскостями; 2) за пределами плоскостей.

Ответ: 169 В/м, 56,5 В/м.

68. Свинцовый шарик () диаметром 0,5 см помещен в глицерин ().

Определить заряд шарика, если в однородном электростатическом поле шарик оказался взвешенным в глицерине. Электростатическое поле направлено вертикально вверх, и его напряженность Е= кВ/см.

Ответ: 1,61 нКл.

69. Медный шар () радиусом 0,5 см помещен в масло. Плотность масла .

Найти заряд шара, если в однородном электрическом поле шар оказался взвешенным в масле. Электрическое поле направлено вверх и его напряженность 3,6 МВ/м.

Ответ: 11 нКл.

70. Две длинные одноименные заряженные нити расположены на расстоянии 10 см друг от друга. Линейная плотность заряда на нити 10 мкКл/м.

Найти модуль и направление напряженности результирующего электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 10 см от каждой нити.

Ответ: 3,12 МВ/м.

71. Сила тока в проводнике сопротивлением 50 Ом равномерно растет от 0 до 3 А за время 6 с.

Определить выделившееся в проводнике за это время количество теплоты.

Ответ: 900 Дж.

72. Определить плотность электрического тока в медном проводе (удельное сопротивление , если удельная тепловая мощность тока .

Ответ: 10 кА/м2.

73. Сила электрического тока в проводнике меняется со временем по уравнению: ( - в амперах, - в секундах).

Какое количество электричества проходит через поперечное сечение проводника за время от до .

Ответ: 48 Кл.

74. Сила тока в проводнике сопротивлением 100 Ом равномерно убывает от 10 А до 0 за 30 секунд.

Определить выделившееся за это время в проводнике количество теплоты.

Ответ: 100кДж.

75. Плотность электрического тока в медном проводе равна 10 А/см2. Определить удельную тепловую мощность тока, если удельное сопротивление меди .

Ответ:

76. Батарея с ЭДС и внутренним сопротивлением 1 Ом замкнута на внешнее сопротивление 23 Ом.

Найти полную мощность, полезную мощность и КПД батареи.

Ответ: 2,4 кВт; 2,3 кВт; 96%.

77. Элемент с ЭДС и внутренним сопротивлением замкнут на внешнее сопротивление. Наибольшая мощность, выделяющаяся во внешней цепи, 9 Вт, при этом в цепи течет ток 3 А.

Найти ЭДС и внутреннее сопротивление элемента.

Ответ: 6 В; 1 Ом.

78. Элемент с ЭДС 6 В дает максимальный ток 3 А.

Найти наибольшее количество теплоты, которое может быть выделено во внешнем сопротивлении в единицу времени.

Ответ: 18 Дж/с.

79. Определить ток короткого замыкания источника ЭДС, если при внешнем сопротивлении 50 Ом ток в цепи 0,2 А, а при сопротивлении 110 Ом ток 0,1 А.

Ответ: 1,2 А.

80. Два элемента с ЭДС и и проводник сопротивлением 0,5 Ом соединены по схеме. Внутренние сопротивления элементов одинаковы и равны 1 Ом каждое.

Определить силу тока на всех участках цепи.

Ответ: 1,25 А; 1,5 А; 0,25 А.

81. Электрон, влетев в однородное магнитное поле с магнитной индукцией В=30 мТл, движется по окружности радиусом 10 см. Определить магнитный момент эквивалентного кругового тока.

Ответ: .

82. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл по окружности. Определить угловую скорость вращения электрона.

Ответ: .

83. Электрон, обладая скоростью , влетел в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Индукция магнитного 0,1 мТл. Определить нормальное и тангенциальное ускорение электрона.

Ответ: ; 0.

84. Протон, ускоренный разностью потенциалов 0,5 кВ, влетел в однородное магнитное поле с магнитной индукцией 2 мТл, движется по окружности. Определить радиус окружности.

Ответ: 16,1 см.

85. Циклотроны позволяют ускорять протоны до энергии 20 МэВ. Определить радиус дуантов циклотрона, если магнитная индукция В=2 Тл.

Ответ: 32,3 см.

86. Определить удельный заряд частиц, ускоренных в циклотроне в однородном магнитном поле с индукцией 1,7 Тл при частоте ускоряющего напряжения .

Ответ: .

87. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 10 кВ, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярное его движению. Индукция поля 3 мТл. Найти радиус кривизны траектории электрона и период обращения его по окружности.

Ответ: 0,112 м.

88. Заряженная частица движется по окружности радиусом 2 см в однородном магнитном поле индукцией . Найти удельный заряд частицы, если ее скорость 106 м/с.

Ответ: 3,96 ГКл/кг.

89. Найти кинетическую энергию протона (в электрон вольтах), движущегося по дуге окружности радиусом 60 см в магнитном поле с индукцией 1 Тл.

Ответ: 17,3 МэВ.

90. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности со скоростью . Индукция магнитного поля 0,3 Тл. Радиус окружности 4 см. Найти заряд частицы, если ее энергия 12 кэВ.

Ответ: .

91.На узкую щель падает нормально монохроматический свет. Его направление на четвертую темную дифракционную полосу составляет .

Определить, сколько длин волн укладывается на ширине щели.

Ответ: 104.

92. На щель шириной а=0,1 мм падает нормально монохроматический свет (). Экран, на котором наблюдается дифракционная картина, расположен параллельно щели на расстоянии .

Определить расстояние между первыми дифракционными минимумами, расположенными на обе стороны от центрального максимума.

Ответ: 1,2 см.

93. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет с длиной волны .

Определить наибольший порядок спектра, если постоянная решетки .

Ответ: 3.

94. Определить число штрихов на 1 мм дифракционной решетки, если углу соответствует максимум четвертого порядка для монохроматического света с длиной волны .

Ответ: 250 мм-1.

95. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет (). На экран, находящийся на расстоянии , с помощью линзы, расположенной вблизи решетки, проецируется дифракционная картина, причем первый главный максимум наблюдается на расстоянии от центрального. Определить число штрихов на 1 см дифракционной решетки.

Ответ: .

96. Монохроматический свет нормально падает на дифракционную решетку.

Определить угол дифракции соответствующий максимуму четвертого порядка, если максимум третьего порядка отклонен на .

Ответ: .

97. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет. В спектре, полученном с помощью этой решетки, некоторая спектральная линия наблюдается в первом порядке под углом . Определить наивысший порядок спектра, в котором может наблюдаться эта линия.

Ответ: 5.

98. На дифракционную решетку падает монохроматический свет. Определить угол дифракции для линии 0,55 мкм в четвертом порядке, если этот угол для линии 0,6 мкм в третьем порядке составляет 300.

Ответ: .

99. На дифракционную решетку падает нормально пучок света. Для того, чтобы увидеть красную линию () в спектре этого порядка, зрительную трубу пришлось установить под углом к оси коллиматора. Найти постоянную дифракционной решетки. Какое число штрихов нанесено на единицу длины этой решетки?

Ответ: 2,8 мкм; 3570 см-1.

100. Какое число штрихов на единицу длины имеет дифракционная решетка, если зеленая линия ртути () в спектре первого порядка наблюдается под углом .

Ответ: