Задания к контрольной работе 1 для заочного факультета по курсу «Физика с основами геофизики»
Студент выполняет 7 заданий, номера которых заканчиваются на цифру, соответствующую последней цифре его зачетной книжки.
1. Тело, двигаясь равноускоренно из состояния покоя, прошло за 6 с расстояние 450 м. За какое время тело прошло последние 150 м пути?
2. С каким ускорением движется тело, если за шестую секунду своего движения оно прошло путь, равный 11м? Начальная скорость равна нулю.
3. Автомобиль, двигавшийся со скоростью 72 км/ч, начинает тормозить с постоянным ускорением. Определить скорость автомобиля в середине тормозного пути.
4. Тело, двигаясь равноускоренно, прошло за первую секунду 1 м, за вторую -2м, за третью - 3м. Какова начальная скорость тела?
5. Пуля, летящая со скоростью 141 м/с, попадает в доску и проникает на глубину 6 см. Чему равна скорость на глубине 3 см, если пуля в доске двигалась равнозамедленно?
6. Зависимость координаты тела от времени имеет вид: х = 10+2t +5t2 (м). Чему равна средняя скорость тела за первые 5 секунд движения?
7. Минутная стрелка часов в три раза длиннее секундной. Чему равно отношение линейных скоростей концов минутной и секундной стрелок?
8. Во сколько раз путь, пройденный концом часовой стрелки за три часа, больше его перемещения?
9. Во сколько раз центростремительное ускорение тела на экваторе больше, чем на широте 60 градусов?
10. Радиус Земли равен 6400 км. Чуму равна скорость суточного вращения точки земной поверхности на широте 60°?
11. Какую скорость должен иметь вагон, движущийся по закруглению радиуса 100 м, чтобы шар, подвешенный на нити к потолку вагона, отклонился от вертикали на угол 45°?
12. Радиус Земли равен 6400 км. На каком расстоянии от поверхности Земли сила притяжения космического корабля к ней станет в 9 раз меньше, чем на поверхности Земли?
13. На горизонтально расположенном диске, вращающемся с частотой 60 об/мин, помещают небольшой предмет. Если максимальное расстояние предмета до оси вращения, при котором предмет удерживается на диске, равно 5,1 см, то чему равен коэффициент трения между предметом и диском?
14. С какой максимальной скоростью может ехать мотоцикл по горизонтальной плоскости, описывая дугу окружности радиуса 100 м, если коэффициент трения резины о плоскость равен 0,4?
15. К невесомой нити подвешен груз массы 1 кг. Если точка подвеса нити движется равноускоренно вертикально вниз с ускорением 4 м/с2, то чему равно натяжение нити?
16. Чему равен модуль ускорения, с которым брусок скользит вниз по наклонной плоскости с углом наклона к горизонту 30° при коэффициенте трения 0,2?
17. Под действием силы F = 0,5 mg, направленной под углом 300 к горизонту, тело массой m движется с ускорением а = 0,25g. Чему равен коэффициент трения тела о поверхность?
18. При увеличении силы, действующей на тело, на 6 Н ускорение возросло в три раза. Чему равно начальное значение силы?
19. На какой высоте от поверхности планеты, масса которой 2 раза больше массы Земли, ускорение свободного падения такое же, как и у поверхности Земли. Радиус планеты R равен радиусу Земли.
20. Если тело массой 4 кг равномерно соскальзывает по наклонной плоскости и при этом на него действует сила трения 20 Н, то чему равен коэффициент трения между телом и плоскостью?
21. Чему равна кинетическая энергия тела массы 0.2 кг, брошенного вертикально вверх со скоростью 30 м/с, через 2 с после броска?
22. Тело брошено вертикально вверх со скоростью 30 м/с. Если принять потенциальную энергию тела в точке бросания равной нулю, то на какой высоте кинетическая энергия тела будет равна половине его потенциальной энергии?
23. Два шарика разной массы движутся навстречу друг другу с одинаковыми скоростями. После неупругого взаимодействия они стали двигаться со скоростью втрое меньшей первоначальной. Чему равно отношение масс шариков?
24. Тело массой 2 кг брошено горизонтально с высоты 20 м со скоростью 5 м/с. Чему равна кинетическая энергия тела при падении на землю?
25. Тело свободно падает с высоты 5 м. Во сколько раз кинетическая энергия тела больше его потенциальной энергии в точке, находящейся на расстоянии 2 м от поверхности земли?
26. Определить кинетическую энергию пули массой 20 г, выпущенной под углом 60° к горизонту с начальной скоростью 600 м/с в верхней точке траектории.
27. При вертикальном подъеме первоначально покоящегося груза массы 2 кг на высоту 1 м постоянной силой была совершена работа, равная 80 Дж. С каким ускорением поднимали груз?
28. Максимальное значение кинетической энергии тела массой 2 кг, брошенного под углом к горизонту, было 80 Дж, а минимальное значение -30 Дж. Чему равна максимальная высота подъема тела?
29. Чему равен КПД наклонной плоскости длиной 5 м и высотой 3 м, если для равномерного подъема тела массой 1 кг следует приложить силу 10 Н вдоль плоскости?
30. Пуля массой m, летящая со скоростью v, попадает в деревянный шар массой М, подвешенный на нити, и застревает в нем. На какую высоту откачнется шар с пулей после взаимодействия?
31. Если концентрация молекул кислорода ( м = 32•10-3 кг/моль) в сосуде вместимостью 5 л равна 9,41 1023 м -3. то чему равна масса газа в сосуде?
32. Молярная масса водорода м = 2•10-3 кг/моль. Чему равна плотность водорода при нормальных условиях (Ро = 105 Па, to = 0° С)?
33. Если в сосуде вместимостью 1 м3 находится 1,2 кг идеального газа при давлении 105 Па, то чему равна средняя квадратичная скорость молекул газа?
34. Если в сосуде при давлении 105 Па плотность идеального газа составляет 1,2 кг/м3, то чему равна средняя квадратичная скорость молекул этого газа?
35. Горизонтально расположенный закрытый цилиндрический сосуд с гладкими стенками разделен тонким подвижным теплопроводящим поршнем на две части, в которых находятся равные массы различных идеальных газов: в одной части газ с молярной массой м1, в другой — с молярной массой м2. Какую часть объема сосуда занимает газ с молярной массой м1 при равновесном положении поршня?
35. Когда из сосуда выпустили некоторое количество газа, давление в нем упало на 40%, а абсолютная температура - на 20%. Какая часть газа осталась в сосуде?
36. Закрытый горизонтальный цилиндр с гладкими стенками разделен на две части подвижным тонким поршнем. Слева от поршня в цилиндре имеется некоторое количество газа при температуре t1 = -73°С, а справа от поршня такое же количество этого газа при температуре t2 = 27°С. Поршень находится в равновесии. Если общий объем цилиндра 500 см3, то чему равен объем, занимаемый газом в левой части цилиндра?
37. Горизонтально расположенный закрытый цилиндрический сосуд длины 0,6 м с гладкими стенками, разделенный на две части легким теплонепроницаемым поршнем, заполнен идеальным газом. В начальный момент объем левой части сосуда вдвое больше объема правой, а температура газа в обеих частях одинакова.
Если температуру газа в правой части увеличить вдвое, а в левой поддерживать постоянной, то на сколько переместится поршень?
38. При изобарном расширении азота газ совершил работу, равную 156,8 Дж. Какое количество теплоты было сообщено азоту? Молярная масса азота равна 0,028 кг/моль, его удельная теплоемкость при постоянном объеме равна 745 Дж/кг К.
39. Свинцовая пуля, летящая со скоростью 310 м/с, пробивает доску и продолжает лететь со скоростью 190 м/с. На сколько градусов повысилась температура пули? Удельная теплоемкость свинца 100 Дж/кг К.
40. С какой скоростью должна лететь свинцовая пуля, чтобы расплавиться при ударе о стенку? Температура летящей пули 127°С. Считать, что все количество теплоты, выделившееся при ударе, пошло на плавление пули. Температура плавления свинца 327°С. Удельная теплоемкость свинца 100 Дж/кг-К. Удельная теплота плавления свинца 0,3 • 105 Дж/кг.
41. Электрическое поле создается двумя положительными точечными зарядами q1 = 9•10-9 Кл и q2 =4•10-9 Кл. Чему равно расстояние между этими зарядами, если известно, что точка, где напряженность электрического поля равна нулю, находится на расстоянии 33 см от первого заряда?
42. Если равномерно заряженный проводящий шар радиуса 10 см создает на расстоянии 10 см от его поверхности поле напряженности 18 В/м, то чему равна напряженность поляна расстоянии 20 см от поверхности шара?
43. Два точечных заряда q1 и q2, находятся на расстоянии L друг от друга. Если расстояние между ними уменьшается на х = 50 см, сила взаимодействия увеличивается в два раза. Найдете расстояние L.
44. Два точечных заряда q1 и q2, находятся на расстоянии L друг от друга. Если расстояние между ними уменьшается на х = 50 см, сила взаимодействия увеличивается в два раза. Найдете расстояние L.
45. Два маленьких одинаковых металлических шарика заряжены положительным зарядом 5q и отрицательным зарядом - q и находятся на некотором расстоянии друг от друга в вакууме. Шарики привели в соприкосновение и развели на прежнее расстояние, поместив их в жидкий диэлектрик с диэлектрической проницаемостью е = 2. Как изменился модуль силы взаимодействия шариков?
46. Если батарея, замкнутая на сопротивление 5 Ом дает ток в цепи 5 А, а замкнутая на сопротивление 2 Ом, дает ток 8 А, то чему равна ЭДС батареи?
47. Два резистора с одинаковым сопротивлением каждый включаются в сеть постоянного напряжения первый раз параллельно, а второй раз последовательно. Как относятся электрические мощности, потребляемые в обоих случаях?
48. Две лампочки имеют одинаковые мощности. Первая лампочка рассчитана на напряжение 127 В, а вторая на 220 В. Чему равно отношение сопротивления второй лампочки к сопротивлению первой лампочки?
49. Если сечение проводника уменьшить в два раза, оставив неизменными его длину и разность потенциалов на его концах, то как изменится мощность, выделяющаяся в проводнике?
50. Сколько электронов проходит ежесекундно через поперечное сечение металлического проводника при силе тока 1,6 А?
51. Частица массы m и заряда q движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией В в плоскости, перпендикулярной линиям индукции. Если радиус окружности R, то чему равна кинетическая энергия частицы?
52. Протон и б - частица (42Не), имеющие одинаковые скорости, влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Как связаны между собой радиусы R1 и R2 окружностей, по которым, соответственно, движутся протон и б-частица ( массы протона и нейтрона считать равными)?
53. Протон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции и начинает двигаться по окружности. Как изменится частота вращения протона, если величину индукции магнитного поля уменьшить в два раза?
54. Протон и б-частица (24Не) влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Как отличаются радиусы окружностей, по которым движутся частицы, если у них одинаковые энергии? Массу протона и нейтрона считать равной.
55. В однородное магнитное поле под углом 30° к линиям магнитной индукции влетает электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 25 кВ. Найдите радиус окружности, по которой движется частица. Индукция магнитного поля равна 0.01 Тл.
56. Электрон влетает в однородное магнитное поле (по центру) шириной 10,0 см, с индукцией 0,01 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции. Вычислите с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы не вылететь за пределы этого поля.
57. Заряженная частица с кинетической энергией 2 кэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиуса 4 мм. Определить силу Лоренца, действующую на частицу со стороны поля.
58. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с напряженностью 5•103 А/м. Определить частоту обращения электрона.
59. Кольцо радиусом 10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,318 Тл. Плоскость кольца составляет с линиями индукции угол 300. Вычислить магнитный поток, пронизывающий рамку.
60. Электрон движется в магнитном поле с индукцией 4 мТл по окружности радиусом 0,8 см. Какова кинетическая энергия частицы?
61. Тело совершает гармонические синусоидальные колебания с нулевой начальной фазой. Если через 0,5 с после начала колебаний смещение тела от положения равновесия впервые становится равным половине амплитудного значения, то чему равен период колебаний?
62. Если звуковая волна с частотой колебаний 1 кГц распространяется в стальном стержне со скоростью 5 км/с, то чему равно расстояние между ближайшими точками волны, отличающимися по фазе на л?
63. Высота Солнца над горизонтом составляет 50°. Каким должен быть угол падения лучей на плоское зеркало, чтобы отразившиеся от него солнечные лучи пошли вертикально вверх?
64. Если вертикально стоящий шест высотой 1,1м, освещенный Солнцем, отбрасывает на горизонтальную поверхность земли тень длиной 1,3 м, а длина тени от телеграфного столба на 5,2 м больше, то чему равна высота столба?
65. Точечный источник света находится на расстоянии d от собирающей тонкой линзы, а расстояние от его действительного изображения до линзы в 3 раза больше. Чему равно фокусное расстояние линзы?
66. На дифракционную решетку с периодом 1 мкм падает нормально монохроматический свет. Если угол между главными максимумами плюс первого порядка и минус первого порядка равен 60°, то чему равна длина световой волны?
67. Найдите наибольший порядок спектра для длины волны, равной 600 нм, если период решетки равен 2 мкм.
68. Сколько штрихов содержит дифракционная решетка длины 1 см, если при нормальном падении на неё света с длиной волны, равной 0,5 мкм, максимум второго порядка наблюдается под углом 300?
69. Если наибольшая длина волны излучения, способного вызвать фотоэффект у платины, равна 0,234 мкм, то чему равна наибольшая кинетическая энергия вырываемых электронов при облучении платины излучением с частотой 1,5 1015 Гц?
70. Какая часть исходных радиоактивных ядер распадается за время, равное двум периодам полураспада?
