Физика. Бакалавриат ИжГСХА. Землеустройство и кадастры. 1 контрольная работа.
в начало
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1
Вариант 1 |
Вариант 2 |
Вариант 3 |
Вариант 4 |
Вариант 5 |
Вариант 6 |
Вариант 7 |
Вариант 8 |
Вариант 9 |
Вариант 10 |
Вариант №1
1. Тело, брошенное горизонтально с высоты 80 м, упало на землю на расстоянии 60 м по горизонтали. Определите перемещение тела за время, в течение которого его скорость увеличилась в 2 раза. (51,6 м).
2. Маховик с моментом инерции J = 40 кг . м2 начинает вращаться под действием момента силы М= 160 Н . м. Определить время, в течение которого угловая скорость возрастает до w = 18,8 рад/с. (4,7 с.).
3. Колесо радиусом 10 см вращается с постоянным угловым ускорением ε = 3,14 рад/с2. Найти для точек на ободе колеса к концу первой секунды после начала движения: 1) угловую скорость; 2) линейную скорость; 3) тангенциальное ускорение; 4) нормальное ускорение; 5) полное ускорение. (ω = 3,14 рад/c; υ = 0,314 м/c; aτ = 0,314 м/c2; аn = 0,986 м/c2; a = 1,05 м/с2).
4. Диск радиусом R = 20 см и массой m = 5 кг вращается с частотой n = 8 с -1 около оси, проходящей через центр диска перпендикулярно его плоскости. При торможении диск остановился по истечении времени t =4 с. Определить тормозящий момент М. (-1,26 Н . м).
5. Уравнение колебаний точки имеет х =2sin 5t см. Определить максимальные значения скорости и ускорение точки. (υ = 10 см/с; a = 50 см/с2).
6. В сосуде вместимостью 0,3 л при температуре 290 К находится некоторый газ. На сколько понизится давление газа в сосуде, если из него из-за утечки выйдет 1019 молекул? (133 Па).
7. Определить плотность воздуха при температуре t = 307 °С и давлении p = 98,1 кПа. (0,59 кг/м3).
8. Известно, что основными компонентами сухого воздуха являются азот и кислород. Во сколько раз средняя скорость молекулы азота отличается от средней скорости молекулы кислорода? (υ азота в 1,07 раз больше).
9. Определить давление смеси, состоящей из водорода массой m1 = 10 г и гелия массой m2 = 20 г при температуре t = -7 0С. Смесь газов находится в баллоне объемом V = 5 л. (4,42 МПа).
10. При изотермическом расширении водорода массой m = 1г при температуре t = 7 °С объем газа увеличился в три раза. Определить работу расширения. (1,28 кДж).
Вариант № 2
1.Снаряд, летевший горизонтально со скоростью 80 м/с, разорвался на высоте 30 м на два равных осколка. Один осколок упал точно под местом взрыва. Какова будет скорость второго осколка и в каком направлении он станет двигаться? (υ = 162 м/с, β = 9о).
2. Камень, брошенный горизонтально, через время t=0,5 с после начала движения имел скорость V, в 1,5 раза большую скорости Vx в момент бросания. С какой скоростью Vx брошен камень? (4,4 м/с).
3. Точка совершает гармоническое колебания. Максимальная скорость точки 
макс =20 см/с, амплитуда колебаний А= 5 см. Определить период колебаний (1,57 с).
4. Сплошной диск радиусом R = 15 см и массой m = 2 кг вращается с частотой n = 1200 мин -1 около оси, проходящий через центр диска перпендикулярно его плоскости. Определить момент инерции диска и его кинетическую энергию. (J = 2,25 . 10-2 кг . м2; E = 177 Дж).
5. Точка совершает гармоническое колебания. Максимальная скорость точки макс =20 см/с, амплитуда колебаний А= 5 см. Определить период колебаний. (1,57 с).
6. Определить смещение колеблющейся точки по истечении времени t = 1/24 с после начала движения. Уравнение гармонического колебания имеет вид x = 10sin 4пt см. (5 см).
7. Определить давление воздуха при температуре t = 227 0С, если его плотность p = 0,9 кг/м3. (1,29 . 105 Па).
8. Определить количество вещества v газа, занимающего объем V = 2 см3 при температуре T = 241 К и давлении p =1 ГПа. (1 моль).
9. Определить среднюю частоту соударений молекул воздуха при температуре t = 17 0С и давлении p = 101 кПа. Эффективный диаметр d молекулы воздуха принять равным 0,35 нм. (6,3 . 109 с-1).
10. Пары ртути массой m = 200 г нагреваются при постоянном давлении. При этом температура возросла на 
T = 100 К. Определить увеличение U внутренней энергии паров и работу А расширения. Молекулы паров ртути одноатомные. (1,25 кДж; 831 кДж).
Вариант №3
1. Точка движется по окружности радиуса 4 м. Закон ее движения S = 8 - 2t2. Найти 1) в какой момент времени an = 9 м/с2; 2) чему равны скорость, тангенциальное, полное ускорение точки в этот момент времени. (t=1,5 c; aτ = -4 м/c2; а = 9,8 м/c2).
2. Барабан молотилки вращается с частотой n = 180 мин -1. При торможении он остановился по истечении времени t = 6,3 с. Определить тормозящий момент, если момент инерции барабана J = 400 кг . м2. (-1,19 кН . м).
3. Молотильный барабан, момент инерции которого J= 20 кг . м2, вращается с частотой n = 20 с-1 . Определить время до полной остановки барабана под действием тормозящего момента М = -12,6 Н . м. (3 мин 20 с).
4. Определить смещение колеблющейся точки по истечении времени t = 1/24 с после начала движения. Уравнение гармонического колебания имеет вид x = 10sin 4пt см. (5 см).
5. Во сколько раз изменится частота гармонических колебаний математического маятника, если длину его нити уменьшить на 30 %? (в 1,2 раза).
6. Баллон для хранения газов, объем которого V= 50 л, наполнен кислородом. Определить массу кислорода, находящегося в баллоне; если температура внутри его t = 47 0С, давление p = 0,11 Мпа. (66,5 г).
7. Пары ртути массой m = 200 г нагреваются при постоянном давлении. При этом температура возросла на T = 100 К. Определить увеличение U внутренней энергии паров и работу А расширения. Молекулы паров ртути одноатомные. (U = 1,25 кДж; А = 831 кДж).
8. Для изобарного нагревания на 50 К двух кг азота нужно 60 кДж теплоты. Сколько ее потребуется для такого же изохорного нагревания? (30,4.103 Дж).
9. Определить среднюю длину свободного пробега молекул водорода при температуре t = 27 0С и давлении p = 4 мкПа. Принять диаметр молекулы водорода d = 2,3 . 10-8 см. (4.4 км).
10. При адиабатическом расширении углекислого газа с количеством вещества 
= 2 моль его температура понизилась на t = 20 0С. Какую работу совершил газ? (997 Дж).
Вариант №4
1. Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности земли под углом к горизонту, упал обратно на землю в 20 м от места броска. Чему была равна скорость камня через 1 с после броска, если в этот момент она была направлена горизонтально? (10 м/с).
2. Вертикальный столб высотой h=5 м подпиливается у основания и падает на землю. Определить линейную скорость v его верхнего конца в момент удара о землю. (12 м/с.)
3. Сплошной диск радиусом R = 15 см и массой m = 2 кг вращается с частотой n = 1200 мин -1 около оси, проходящий через центр диска перпендикулярно его плоскости. Определить момент инерции диска и его кинетическую энергию. (J = 2,25.10-2 кг . м2; Е = 177 Дж).
4. Однородный диск радиусом R=0,2 м и массой m=5 кг вращается вокруг оси, проходящей через его центр перпендикулярно к плоскости диска. Зависимость угловой скорости w вращения диска от времени t дается уравнением w=A+Bt, где B=8 рад/с2. Найти касательную силу F, приложенную к ободу диска. Трением пренебречь. (4 Н.)
5. Точка совершает гармоническое колебания. Максимальная скорость точки vмакс =20 см/с, амплитуда колебаний А= 5 см. Определить период колебаний. (1,57 с).
6. Точка совершает гармонические колебания. Наибольшее смещение точки равно 10 см, наибольшая скорость равна 20 см/с. Найти угловую частоту ω колебаний и максимальное ускорение amax точки. (w=2 с-1, amax=40 см/с2.)
7. Газ, находившейся при температуре t1 = 17 °С, нагрели при неизменном давлении так, что его объем удвоился. Определить конечную температуру t2 газа (307 °С).
8. Определить плотность азота при давлении р = 8,31 МПа и температуре t =7 °С (100 кг/ м3).
9. Во сколько раз средняя квадратичная скорость молекул водорода больше скорости молекул кислорода при этой же температуре? (в 4 раза).
10. Газ совершает цикл Карно. Абсолютная температура Т1 нагревается в 2 раза выше температуры Т2 охладителя. Определить к. п. д. такого цикла (50%).
Вариант №5
1. Две материальные точки движутся согласно уравнениям: x1=A1t+B1t2+C1t3 и x2=A2t+B2t2+C2t3, где A1=4 м/с, B1=8 м/с2, C1= -16 м/с3; A2=2 м/с, B2= -4 м/с2, C2=1 м/с 3. В какой момент времени t ускорения этих точек будут одинаковы? Найти скорости v1 и v2 точек в этот момент. (t=0,235 с, v1=5,1 м/с, v2=0,29 м/с.)
2. Колесо радиусом 10 см вращается с постоянным угловым ускорением ε = 3,14 рад/с2. Найти для точек на ободе колеса к концу первой секунды после начала движения: 1) угловую скорость; 2) линейную скорость; 3) тангенциальное ускорение; 4) нормальное ускорение; 5) полное ускорение (ω = 3,14 рад/c; V = 0,314 м/c; aτ = 0,314 м/c2; аn = 0,986 м/c2; a = 1,05 м/с2).
3. Диск радиусом R = 20 см и массой m = 5 кг вращается с частотой n = 8 с -1 около оси, проходящей через центр диска перпендикулярно его плоскости. При торможении диск остановился по истечении времени t =4 с. Определить тормозящий момент М (-1,26 Н . м).
4. Свободно падающее тело прошло за последнюю секунду 1/3 своего пути. Найти время падения и высоту, с которой упало тело. (5,45 с; 145 м).
5. Конькобежец, стоя на льду, бросил вперед гирю массой m=5кг и, вследствие отдачи, покатился назад со скоростью v=1 м/с. Масса конькобежца M=60 кг. Определить работу А, совершенную конькобежцем при бросании гири. (390 Дж.).
6. Наклонная плоскость, образующая угол a=25° с плоскостью горизонта, имеет длину L=2 м. Тело, двигаясь равноускоренно, соскользнуло с этой плоскости за время t=2 с. Определить коэффициент трения f тела о плоскость. (0,35.)
7. Для сварки израсходован кислород массой m = 3,2 кг. Каков должен быть минимальный объем сосуда с кислородом, если стенки сосуда рассчитаны на давление p = 15,2 МПа? Температура газа в сосуде t= 17 0С. (15,8 л)
8. Определить давление смеси, состоящей из водорода массой m1 = 10 г и гелия массой m2 = 20 г при температуре t = -7 0С. Смесь газов находится в баллоне объемом V = 5 л (4,42 МПа).
9. Определить среднюю длину свободного пробега молекул водорода при температуре t = 27 0С и давлении p = 4 мкПа. Принять диаметр молекулы водорода d = 2,3 . 10-8 см (4,4 км).
10. Совершая цикл Карно, газ получил от нагревания теплоту Q1 = 1 кДж. Сколько теплоты было отдано охладителю, если к.п.д. идеальной тепловой машины 25%? (750 Дж).
Вариант №6
1. Точка движется по окружности так, что зависимость пути от времени дается уравнением: S = А + Вt + Ct2, где В = -2 м/с, С = 1 м/с2. Найти линейную скорость точки, ее тангенциальное, нормальное и полное ускорения через t1 = 3 с после начала движения, если известно, что нормальное ускорение точки при t2 = 2 с равно 0,5 м/с2. Найти среднее ускорение в промежутке времени от 2 до 3 сек (V = 4 м/c; aτ = 2 м/c2; аn = 2 м/c2; a = 2,6 м/с2; аср = 2 м/с).
2. Однородный стержень массой m = 1 кг и длиной 
= 1 м может вращаться в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящий через его середину. Какое угловое ускорение получит этот стержень под действием вращающего момента М = 0,1 Н . м? (1,2 рад/с2).
3. Уравнение волны имеет вид y = 3sin
(t - x/
) см, скорость волны =10 м/с. Определить амплитуду А и период Т этой волны, а также смещение y точки, отстоящей от источника колебаний на расстоянии х = 50 м в момент времени t = 5,5 с (3 см; 2с; 3 см).
4. Точка совершает гармонические колебания. Наибольшее смещение точки равно 10 см, наибольшая скорость равна 20 см/с. Найти угловую частоту w колебаний и максимальное ускорение amax точки. (w=2 с-1, amax=40 см/с2.)
5. Из пружинного пистолета выстрелили пулькой, масса которой m=5 г. Жесткость пружины k=1,25 кН/м. Пружина была сжата на Dx=8 см. Определить скорость пульки v при вылете ее из пистолета. (40 м/с.)
6. Мальчик катит обруч по горизонтальной дороге со скоростью v=2 м/с. На какую высоту H может вкатиться обруч на горку за счет своей кинетической энергии? (0,4 м).
7. Определить давление воздуха при температуре t = 227 0С, если его плотность p = 0,9 кг/м3. (1,29 . 105 Па)
8. В закрытом сосуде содержится 12 л воздуха под давлением 105 Па. Какую теплоту ему надо передать для увеличения давления в 3 раза? (7,2 кДж)
9. Относительная молекулярная масса газа М = 17, отношение ср/сv = 1,33. Вычислить по этим данным удельные теплоемкости ср и cv (1,96 кДж/(кг . К);1,47кДж/(кг . К)).
10. Двигатель Карно имеет КПД = 27 % при температуре нагревателя 900 К. На сколько надо ее изменить, чтобы повысить КПД до 35 %? (111 0С).
Вариант №7
1. Уравнение движения точки по прямой имеет вид х = 4 + 2t + t 2 +0,2t3. Найти: 1) среднюю скорость точки между моментами времени t1=2c и t2 = 5 с; 2) мгновенные скорости в указанные моменты времени; 3) среднее ускорение за указанный промежуток времени; 4) мгновенные ускорения в указанные моменты времени (ср = 16,8 м/с; 1 = 8,4 м/c; 2 = 27 м/c; aср = 6,2 м/с2; а1 = 4,4 м/с2; а2 = 8 м/с2).
2. Определить частоту вращения махового колеса в виде сплошного диска радиусом R = 10 см и массой m = 5 кг, если под действием тормозящего момента М = -2 Н . м он остановился по истечении времени t = 5 с. (63,7 с-1).
3. Гирька, подвешенная к пружине, колеблется по вертикали с периодом Т= 0,5 с. Определить жесткость пружины. Масса гирьки m = 0,2 кг.(32 Н/м).
4. Однородный стержень длиной L=1 м и массой m=0,5 кг вращается в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через середину стержня. С каким угловым ускорением e вращается стержень, если на него действует момент сил M=0,098 Н×м? (2.35 рад/с2).
5. Конькобежец, стоя на льду, бросил вперед гирю массой m=5кг и, вследствие отдачи, покатился назад со скоростью v=1 м/с. Масса конькобежца M=60 кг. Определить работу А, совершенную конькобежцем при бросании гири. (390 Дж).
6. Определить период колебаний маятника часов, представляющего собой закрепленный на невесомом стержне диск радиуса 10 см, колеблющийся относительно горизонтальной оси, проходящей через конец стержня и перпендикулярной плоскости диска. Расстояние между центром диска и осью 0,8 м. (T=1,8 c).
7. В сосуде вместимостью 0,3 л при температуре 290 К находится некоторый газ. На сколько понизится давление газа в сосуде, если из него из-за утечки выйдет 1019 молекул? (133 Па).
8. Для сварки был применен газ, находящийся в баллоне объемом V = 25 л при температуре t1 = 27 0С и давлении p1 = 20,2 МПа. Сколько газа было израсходовано, если давление в баллоне стало p2 = 4,04 МПа, а температура t2 = -23 0С? Относительная молекулярная масса газа М = 26. (3,99 кг).
9. Определить теплоту Q, необходимую для нагревания азота массой m = 10 г на Т = 20 К: 1) при постоянном давлении, 2) при постоянном объеме. Результаты сравнить (208 Дж; 148 Дж).
10. Определить высоту h поднятия воды в стеблях растений с внутренним диаметром d = 0,4 мм под действием капиллярных сил. Смачивание стенок считать полным (7,34см).
Вариант №8
1. Уравнение движения материальной точки вдоль оси x имеет вид х=A+Bt+Ct2, где A=3 м, B=2 м/с, C= -0,5 м/c2. Найти координату х, скорость v, ускорение a точки в момент времени t=4 с. (x = 3 м, v= -2м/с, a = -1 м/с2).
2. Тело вращается вокруг неподвижной оси по закону, выраженному формулой: φ = 10 + 20t – 2t2. Найти: 1) среднюю угловую скорость в первые четыре секунды движения; 2) нормальное, тангенциальное и полное ускорения в момент времени t1 = 4 с, если точка находится на расстоянии 0,1 м от оси вращения (ω ср = 12 рад/с; aτ = -0,4 м/c2; аn = 1,6 м/c2; a = 1,64 м/с2).
3. Диск массой m = 15 кг и радиусом R = 20 см вращается по инерции с частотой n = 10 с-1. Через t = 5 с после начала торможения диск остановился. Найти момент М тормозящей силы (-3,77 Н . м).
4. Пуля массой 15 г, летящая горизонтально, попадает в баллистический маятник длиной 1 м и массой 1,5 кг и застревает в нем. Маятник в результате этого отклонился на угол 300. Определите скорость пули. (160 м/с).
5. С горы высотой h=2 м и длиной основания b=5 м съезжают санки, которые затем останавливаются, пройдя по горизонтали расстояние L=35 м от основания горы. Найти коэффициент трения f. (0,05).
6. Поезд массой m=500 т, двигаясь равнозамедленно, в течение времени t=1 мин уменьшает свою скорость от v1=40 км/час до v2= 28 км/час. Найти силу торможения F. (27,8 кН).
7. Спутник погрузился в тень Земли. При этом температура внутри спутника равная в начале 300 К, упала на 1%, из-за чего давление воздуха понизилось на 103 Па. Определить массу воздуха в спутнике, если его объем 10 м3. (12 кг).
8. Определить плотность воздуха при температуре t = 307 0С и давлении p = 98,1 кПа. (0,59 кг/м3).
9. При каких условиях нагревали водород массой m = 20 г, если при повышении его температуры на Т = 10 К потребовалась теплота Q = 2,08 кДж? (При постоянном объеме).
10. Определить средний диаметр капилляра почвы, если вода поднимается в ней h = 49 мм. Смачивание стенок считать полным. (0,6мм).
Вариант № 9
1. Движение точки по окружности радиуса 4 м задано уравнением х = 10 – 2t + t2. Найти тангенциальное, нормальное и полное ускорение точки в момент времени 2 секунды, среднюю скорость за эти две секунды (aτ = 2 м/c2; аn = 1 м/c2; a = 2,4 м/c2; ср = 1 м/с).
2. Тело вращается вокруг неподвижной оси по закону j=A+Bt+Ct3, где A=5 рад, B=15 рад/с, C=1 рад/c3. Найти полное ускорение точки, находящейся на расстоянии r=0,2 м от оси вращения, для момента времени t=2 с.
3. Определить массу Солнца, зная скорость движения Земли по орбите = 30 км/с. Диаметр орбиты Земли принять равным d = 3 . 108 км (2 . 1030 кг).
4. Определить частоту v колебания струны, если максимальное ускорение средней точки амакс = 4,8 . 103 м/с2, амплитуда колебания А=3 мм (201 Гц).
5. Найти работу А, которую надо совершить, чтобы увеличить скорость движения тела массой m=1 кг от v1=2 м/с до v2=6 м/с на пути длиной S=10 м. На всем пути действует сила трения F=2 Н. (36 Дж).
6. Горизонтально расположенный диск вращается вокруг вертикальной оси, делая n=25 оборотов в минуту. На каком расстоянии R от оси вращения диска может удержаться находящееся на нем тело, если коэффициент трения f=0,2? (0,29 м).
7. Сколькими ходами поршневого насоса емкостью 200 см3 можно откачать воздух из стеклянного баллона, емкость которого 1 л, до давления 0,1 мм рт. ст., если первоначальное давление в баллоне 760 мм рт. ст.? (49).
8. Давление p внутри плотно закупоренной бутыли при температуре t1 = 10 0С равно 5,32 кПа. При нагревании до температуры t2 = 35 0С пробка из бутыли вылетела. Определить, при каком давлении вылетела пробка. (5,79 кПа).
9. Сколько теплоты надо передать 12 м3 азота при давлении 105 Па, чтобы его объем удвоился? (42.105 Дж).
10. Определить коэффициент поверхностного натяжения касторового масла, если в трубе радиусом r = 0,5 мм поднялось на h = 14 мм. Смачивание считать полным. (33 мН/м).
Вариант №10
1. Уравнение движения точки по прямой имеет вид х = 4 + 2t + t 2 +0,2t3. Найти: 1) среднюю скорость точки между моментами времени t1=2c и t2 = 5 с; 2) мгновенные скорости в указанные моменты времени; 3) среднее ускорение за указанный промежуток времени; 4) мгновенные ускорения в указанные моменты времени (ср = 16,8 м/с; 1 = 8,4 м/c; 2 = 27 м/c; aср = 6,2 м/с2; а1 = 4,4 м/с2; а2 = 8 м/с2).
2. Диск радиусом R = 20 см и массой m = 5 кг вращается с частотой n = 10 с-1. Какой тормозящий момент следует приложить к диску, чтобы он остановился через t = 5 с после начала торможения? (-1,26 Н. м).
3. Волна распространяется вдоль прямой со скоростью = 25 м/с. Период колебаний Т = 0,02 с. Найти разность фаз колебаний двух точек, находящихся на указанной прямой на расстоянии х = 30 см друг от друга (3,77 рад).
4. Шар, движущийся со скоростью v1=10 м/с, упруго соударяется с покоящимся шаром, имеющим в n=5 раз большую массу, и отлетает в направлении, перпендикулярном направлению его первоначального движения. Определить скорости u1 и u2 шаров после удара. (u1= 8,16 м/с, u2=2,58 м/с).
5. Стальной шарик массой m=20 г, падая с высоты h=1 м на стальную плиту, отскакивает от неё на высоту Н=81 см. Найти импульс p, полученный плитой за время удара, и количество теплоты Q, выделившееся при ударе. (p=0,17 кг. м/с, Q=37,2 мДж).
6. На невесомой и нерастяжимой нити, перекинутой через неподвижный блок, подвешены два груза массами m1 =3 кг и m2=5 кг как показано на рисунке. Определить ускорения грузов и силы натяжения нитей. Массой блока и силой трения в блоке пренебречь. (a=2,45 м/c2, T=36,75 H).
7. Определить число молекул воздуха у поверхности Земли при нормальных условиях в объемах: 1) V =1 м3, 2)V = 1 см3 (число Лошмидта). (2,69 . 1025 м -3; 2,69 . 1019 см -3).
8. Когда из сосуда выпустили некоторое количество газа, давление в нем упало на 40 %, а абсолютная температура на 20 % . Какую часть газа выпустили? (0,25).
9. Вычислить энергию вращательного движения всех молекул водяного пара массой m = 36 г при температуре t = 20 0С (7,3 кДж).
10. При адиабатическом расширении гелия, взятого при температуре t = 00С, объем увеличился в 3 раза. Определить температуру газа после расширения (131 К).
Автор страницы: admin