Всего: 48 1–20 | 21–40 | 41–48
Добавить в вариант
Маленький шарик, подвешенный на лёгкой нерастяжимой нити, совершает колебания. Когда шарик проходит положение равновесия, с помощью специального зажима, расположенного в точке А, изменяют положение точки подвеса. Как при этом изменяются следующие физические величины: период колебаний шарика, максимальный угол отклонения шарика от положения равновесия, модуль силы натяжения нити в точке О?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается;
2) уменьшается;
3) не изменяется.
Цифры в ответе могут повторяться.
A) Период колебаний шарика
Б) Максимальный угол отклонения шарика от положения равновесия
B) Модуль силы натяжения нити в точке О
1) Увеличивается
2) Уменьшается
3) Не изменится
| A | Б | В |
Таким образом, если изменить точку подвеса так, как показано на картинке, период колебаний уменьшится (А — 2).
Ускорение a есть центростремительное ускорение движения по окружности. Как известно, оно связано со скоростью движения и радиусом окружности соотношением: 
При перемещении точки подвеса маятника в точку A скорость движения шарика в точке O не изменится, а вот радиус окружности, по которой двигается шарик, уменьшится. Следовательно, ускорение шарика в точке O увеличится. Отсюда сразу видим,что и сила натяжения нити в этой точке увеличится: 
(В — 1).
энергия так же не изменяется. Поэтому максимальная высота подъема шарика над положением равновесия в результате такого изменения останется той же. Но так как длина подвеса уменьшилась, легко заметить, что максимальный угол отклонения теперь будет больше (Б — 1).Маленький шарик, подвешенный к потолку на лёгкой нерастяжимой нити, совершает колебания в вертикальной плоскости. Максимальное отклонение нити от вертикали составляет угол α = 60°. Сделайте рисунок с указанием сил, приложенных к шарику в тот момент, когда шарик движется влево-вверх, а нить образует угол β = 30° с вертикалью (см. рис.). Покажите на этом рисунке, куда направлено в этот момент ускорение шарика (по нити, перпендикулярно нити, внутрь траектории, наружу от траектории). Ответ обоснуйте. Сопротивление воздуха не учитывать.
направленная вертикально вниз, и сила натяжения нити 
направленная по нити вверх (см. рис.).
направлено внутрь траектории правее направления силы 
Массивный шарик, подвешенный к потолку на упругой пружине, совершает вертикальные гармонические колебания. Как ведут себя скорость и ускорение шарика в момент, когда шарик проходит положение равновесия, двигаясь вниз?
А) Скорость шарика
Б) Ускорение шарика
1) Достигает максимума; направление вверх
2) Достигает максимума; направление вниз
3) Модуль равен нулю
| A | Б |
и 
соответственно. В положении равновесия, когда 
скорость шарика достигает своего максимума 
При движении вниз скорость шарика естественно направлена вниз (А — 2). Ускорение шарика в положении равновесия, напротив, равно нулю, поскольку равнодействующая всех сил, действующих на шарик, в этот момент равна нулю (Б — 3).Шарик подвешен на длинной нити. Шарик отклоняют от положения равновесия на угол 90°, удерживая нить слегка натянутой, и отпускают. В момент, когда шарик проходит положение равновесия, сила натяжения нити равна 6 Н. Определите массу шарика. Ответ укажите в килограммах с точностью до одного знака после запятой.
где R — длина нити.
где 
— центростремительное ускорение, 
— сила натяжения нити.
В однородном магнитном поле с индукцией B, направленной вертикально вниз, равномерно вращается в горизонтальной плоскости против часовой стрелки шарик, имеющий положительный заряд q. Шарик подвешен на нити длиной l (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали равен 
скорость движения шарика равна v. Найдите массу шарика m.
то выражение для массы: 
Небольшой шарик подвешен на невесомом стержне, который может вращаться вокруг точки подвеса O. Какую минимальную горизонтальную скорость нужно сообщить шарику, чтобы он сделал полный оборот вокруг точки подвеса? Длина стержня L. Сопротивлением пренебречь.
1) 
2) 
3) 
4) 
Отсюда, 
, для полного поворота энергии должно хватить для подъема на высоту 
. Отсюда и возникает 
.
Маленький незаряженный шарик, подвешенный на непроводящей нити, помещен над горизонтальной диэлектрической пластиной, равномерно заряженной положительным зарядом. Размеры пластины во много раз превышают длину нити. Опираясь на законы механики и электродинамики, объясните, как изменится частота малых свободных колебаний шарика, если ему сообщить отрицательный заряд.
и имеет период колебаний, который находится по формуле 
где k — коэффициент пропорциональности.
ее проекция на ось Ох 
Тогда 
В этом случае период колебаний равен
а частота 
Математический маятник представляет собой тяжёлый шарик, подвешенный на нерастяжимой нити длиной 1 м. Этот маятник совершает малые свободные колебания так, что нить всё время находится в одной вертикальной плоскости и отклоняется от вертикали на максимальный угол 3°. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих движение маятника.
1) Ускорение шарика всегда направлено вдоль его нити.
2) Ускорение шарика постоянно по модулю.
3) Период колебаний маятника равен примерно 2 с.
4) Угол между вектором скорости шарика и горизонтом не может быть больше 3°.
5) Модуль скорости шарика может быть больше 25 см/с.
Математический маятник представляет собой тяжёлый шарик, подвешенный на нерастяжимой нити длиной 1,6 м. Этот маятник совершает малые свободные колебания так, что нить всё время находится в одной вертикальной плоскости и отклоняется от вертикали на максимальный угол 5°. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих движение маятника.
1) Ускорение шарика всегда направлено вдоль вектора силы тяжести.
2) Ускорение шарика постоянно по направлению.
3) Период колебаний маятника равен примерно 2,5 с.
4) Угол между вектором скорости шарика и горизонтом не может быть больше 5°.
5) Модуль скорости шарика не может быть больше 25 см/с.
Маленький шарик, подвешенный на пружине жёсткостью 3,2 Н/м, совершает гармонические колебания, двигаясь вдоль оси OX. В процессе колебаний проекция Vx скорости шарика на эту ось изменяется с течением времени t по закону 
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их изменения во времени (во всех формулах все величины выражены в СИ).
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) проекция Fx(t) силы упругости пружины
Б) кинетическая энергия шарика
1) 
2) 
3) 
4) 
Ответ:
| A | Б |
Циклическая частота из уравнения 
Из формулы 
находим массу тела 
(1).
(2).
Шарик подвешен на нити и совершает колебания. Его крайние точки, А и B, лежат на оптической оси собирающей линзы силой D = 50 дптр. Проекция точки равновесия шарика находится на расстоянии
см от первого фокуса линзы. Расстояние от неё до крайних точек равно 1 см. Найдите расстояние между изображениями крайних точек A и B в собирающей линзе.
По определению 
следовательно, 
Откуда
На тележке массой 
которая может кататься без трения по горизонтальной плоскости, имеется лёгкий кронштейн, на котором подвешен на нити маленький шарик массой 
На тележку по горизонтали налетает и абсолютно упруго сталкивается с ней шар массой M, летящий со скоростью 
(см. рис.). Чему будет равен модуль скорости тележки в тот момент, когда нить, на которой подвешен шарик, отклонится на максимальный угол от вертикали? Длительность столкновения шара с тележкой считать очень малой.
Какие законы Вы используете для описания взаимодействия тележки и шарика? Обоснуйте их применение к данному случаю.
где 
и 
— модули скоростей шара и тележки после столкновения. При абсолютно упругом столкновении шара и тележки сохраняется и их механическая энергия: 
Отсюда следует, что шар и тележка «обмениваются» скоростями: после столкновения шар останавливается и падает на плоскость, а тележка приобретает скорость 
Отсюда 
На тележке массой которая может кататься без трения по горизонтальной плоскости, имеется лёгкий кронштейн, на котором подвешен на нити маленький шарик массой На тележку по горизонтали налетает и абсолютно упруго сталкивается с ней шар массой M, летящий со скоростью (см. рис.). Чему будет равен модуль скорости тележки в тот момент, когда нить, на которой подвешен шарик, отклонится на максимальный угол от вертикали? Длительность столкновения шара с тележкой считать очень малой.
На тележке массой 
которая может кататься без трения по горизонтальной плоскости, имеется лёгкий кронштейн, на котором подвешен на нити маленький шарик массой 
На тележку по горизонтали налетает и абсолютно неупруго сталкивается с ней шар массой M (см. рис.). После столкновения, в тот момент, когда нить, на которой подвешен шарик, отклонилась на максимальный угол от вертикали, скорость тележки была равна 
Какова была скорость 
шара до столкновения?
Длительность столкновения шара с тележкой считать очень малой.
где u — модуль скорости тележки с прилипшим к ней шаром после соударения.
Маленький шарик массой
подвешен на лёгкой нерастяжимой нити длиной 
которая разрывается при силе натяжения 
Шарик отведён от положения равновесия (оно показано на рисунке пунктиром) и отпущен. Когда шарик проходит положение равновесия, нить обрывается, и шарик тут же абсолютно неупруго сталкивается с бруском массой 
лежащим неподвижно на гладкой горизонтальной поверхности стола. Какова скорость u бруска после удара? Считать, что брусок после удара движется поступательно.
Какие законы Вы используете для описания взаимодействия тел? Обоснуйте их применение к данному случаю.
В этот момент действующие на шарик сила тяжести 
и сила натяжения нити 
направлены по вертикали и вызывают центростремительное ускорение шарика (см. рис.). Запишем второй закон Ньютона в проекциях на ось Oy инерциальной системы отсчёта Oxy, связанной с Землёй:
откуда 
абсолютно неупруго сталкивается с покоящимся бруском. При столкновении сохраняется импульс системы шарик — брусок. В проекциях на ось Ox получаем:
Шарик массой m = 400 г, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити длиной l = 80 см, отвели в сторону от положения равновесия и отпустили. Нить обрывается при силе натяжения T0 = 12 Н. При прохождении положения равновесия нить оборвалась, и шарик абсолютно неупруго столкнулся с покоившимся на гладкой поверхности стола бруском. После удара брусок приобрел скорость u = 0,8 м/с. Найдите массу бруска M.
Какие законы Вы используете для описания взаимодействия тел? Обоснуйте их применение к данному случаю.
откуда 
абсолютно неупруго сталкивается с покоящимся бруском. При столкновении сохраняется импульс системы шарик — брусок. В проекциях на ось Ox получаем:
Маленький шарик массой
подвешен на лёгкой нерастяжимой нити длиной которая разрывается при силе натяжения Шарик отведён от положения равновесия (оно показано на рисунке пунктиром) и отпущен. Когда шарик проходит положение равновесия, нить обрывается, и шарик тут же абсолютно неупруго сталкивается с бруском массой лежащим неподвижно на гладкой горизонтальной поверхности стола. Какова скорость u бруска после удара? Считать, что брусок после удара движется поступательно.
Пуля массой m1 = 4 г, летящая горизонтально со скоростью V = 125 м/с, попадает в небольшой шарик массой m2 = 100 г, подвешенный на жёстком невесомом стержне длиной l = 0,5 м с шарниром наверху, и застревает в шарике (см. рис.). Найдите модуль ускорения шарика в верхней точке окружности, по которой он двигался после попадания пули. Трения шарика о воздух нет.
Какие законы Вы используете для описания взаимодействия и движения тел? Обоснуйте их применение к данному случаю.
Потенциальная энергия в верхней точке траектории равна 
а кинетическая 
Для оценки заряда, накопленного воздушным конденсатором, можно использовать устройство, изображенное на рисунке: легкий шарик из оловянной фольги подвешен на изолирующей нити между двумя пластинами конденсатора, при этом одна из пластин заземлена, а другая заряжена положительно. Когда устройство собрано, а конденсатор заряжен (и отсоединен от источника), шарик приходит в колебательное движение, касаясь поочередно обеих пластин.
Выберите все верные утверждения, соответствующие колебательному движению шарика после первого касания пластины.
1) По мере колебаний шарика напряжение между пластинами уменьшается.
2) По мере колебаний шарика электроемкость конденсатора увеличивается.
3) При движении шарика к заземленной пластине он заряжен положительно, а при движении к положительно заряженной пластине — отрицательно.
4) При движении шарика к положительно заряженной пластине его заряд равен нулю, а при движении к заземленной пластине — положителен.
5) При движении шарика к заземленной пластине он заряжен отрицательно, а при движении к положительно заряженной пластине — положительно.
почему вы воспользовались центростремительным ускорением при решении Б, ведь ускорение при колебаниях постоянно меняется
И почему амплитуда увеличится (В)? Амплитуда это же вроде максимальное отклонение от равновесия
Добрый день!
Маятник двигается по вертикально ориентированной окружности. Ускорение маятника складывается из касательного и центростремительного. В точке О касательное ускорение обращается в ноль, а центростремительное остается. В решении рассматривается проекция второго закона Ньютона на вертикальную ось. То есть в данном случае на эту ось проектируется именно центростремительное ускорение.
В условии спрашивается об изменении максимального угла отклонения, поэтому он и обсуждается.
Здравствуйте! я вот хотел уточнить по поводу скорости! у нас есть формула : скорость = 2пr/T
тогда если r=l? а T уменьшится в корень из l , то скорость уменьшится тоже в корень из l.
тогда a( ускорение) не изменится! тогда и сила натяжения не изменится!
Вот так вот!Скажите я прав или нет!? заранее спасибо!)
Добрый день!
Ваша формула для равномерного движения по окружности, а не для колебаний маятника