Два точечных тела
PDF-версии: горизонтальная · вертикальная · крупный шрифт · с большим полем
Два точечных тела
Мальчик скатился с горки высотой 10 метров и проехал путь 50 метров по горизонтальному участку дороги. Чему равен коэффициент трения? Трением на горке пренебречь.
Человек стоит на гладком льду и держит в руках снежок. Масса снежка в 50 раз меньше массы человека. При горизонтальном бросании снежка человек совершил работу 76,5 Дж. Какова кинетическая энергия снежка после броска? (Ответ дайте в джоулях.)
Пустой цилиндрический стеклянный стакан плавает в воде, погрузившись на 3/4 своей высоты. Дно стакана при плавании горизонтально, плотность стекла 2500 кг/м3. Чему равно отношение внутреннего объема стакана к его наружному объему? Ответ представьте в виде десятичной дроби, округлив до десятых долей.
На рисунке показана система, состоящая из трех легких блоков и невесомого троса, с помощью которой можно удерживать в равновесии или поднимать груз массой M. Подвес груза и конец троса прикреплены к оси нижнего блока. Трение пренебрежимо мало.
На основании анализа приведенного рисунка выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.
1) Для того чтобы удерживать груз в равновесии, нужно действовать на конец веревки с силой
2) Изображенная на рисунке система блоков не дает выигрыша в силе.
3) Для того чтобы медленно поднять груз на высоту h, нужно вытянуть участок веревки длиной 3h.
4) Для того чтобы медленно поднять груз на высоту h, нужно вытянуть участок веревки длиной 2h.
5) Для того чтобы удерживать груз в равновесии, нужно действовать на конец веревки с силой
Груз, подвешенный к пружине с коэффициентом жесткости k, совершает колебания с периодом T и амплитудой Что произойдет с периодом колебаний, максимальной потенциальной энергией пружины и частотой колебаний, если пружину заменить на другую с большим коэффициентом жесткости, а амплитуду колебаний оставить прежней?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.
1. Увеличилась.
2. Уменьшилась.
3. Не изменилась.
4. Может измениться любым из выше указанных способов.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Период колебаний | Максимальная потенциальная энергия пружины | Частота колебаний |
На рисунке изображен подъемный механизм, с помощью которого равномерно поднимают груз массой m = 6 кг, прикладывая к концу легкой нерастяжимой нити некоторую силу
Механизм состоит из блока 1, имеющего массу M = 2 кг, и невесомого блока 2. Трение в осях блоков пренебрежимо мало. Установите соответствие между физическими величинами и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) КПД механизма, %
Б) модуль силы натяжения нити, лежащей между блоками
1) 75
2) 80
3) 40
4) 25
| А | Б |
В процессе, проводимом с неизменным количеством идеального газа, давление p газа изменяется прямо пропорционально квадратному корню из объема V газа: Во сколько раз изменяется его абсолютная температура T при возрастании давления газа в 2 раза?
КПД тепловой машины равен 20%. Чему он будет равен, если количество теплоты, получаемое от нагревателя, увеличится на 25%, а количество теплоты, отдаваемое холодильнику, уменьшится на 25%? (Ответ дайте в процентах.)
В сосуде с подвижным поршнем находятся вода и ее насыщенный пар. Объем пара изотермически уменьшили в 2 раза. Во сколько раз увеличилась концентрация молекул пара?
В двух закрытых сосудах одинакового объема (1 литр) нагревают два различных газа —
Выберите все верные утверждения, соответствующие результатам этих экспериментов.
1. Количество вещества первого газа больше, чем количество вещества второго газа.
2. Так как по условию эксперимента газы имеют одинаковые объемы, а в момент времени t = 40 мин. они имеют и одинаковые давления, то температуры этих газов в этот момент времени также одинаковы.
3. В момент времени t = 40 мин. температура газа 1 меньше температуры газа 2.
4. В процессе проводимого эксперимента не происходит изменения внутренней энергии газов.
5. В процессе проводимого эксперимента оба газа не совершают работу.
В тепловой машине один моль идеального одноатомного газа совершает процесс, изображенный на рисунке 1. Этот циклический процесс заменяют на другой, изображенный на рисунке 2, не изменяя ни газ, ни его количество. Как в результате изменятся следующие физические величины: передаваемое газу от нагревателя количество теплоты; совершаемая машиной механическая работа; КПД тепловой машины?
А) передаваемое газу от нагревателя количество теплоты за цикл
Б) совершаемая машиной механическая работа за цикл
В) КПД тепловой машины
1. Увеличивается
2. Уменьшается
3. Не изменится
| A | Б | В |
На рисунке изображен вектор напряженности Е электрического поля в точке С, которое создано двумя неподвижными точечными зарядами и
Чему равен заряд
если заряд
? (Ответ дать в нКл.)
Конденсатор электроемкостью 0,5 Ф был заряжен до напряжения 4 В. Затем к нему подключили параллельно незаряженный конденсатор электроемкостью 0,5 Ф. Какова энергия системы из двух конденсаторов после их соединения? (Ответ дать в джоулях.)
Точечный источник света находится в емкости с жидкостью и опускается вертикально вниз от поверхности жидкости. При этом на поверхности жидкости возникает пятно, в пределах которого лучи света от источника выходят из жидкости в воздух. Глубина погружения источника (расстояние от поверхности жидкости до источника света), измеренная через равные промежутки времени, а также соответствующий радиус светлого пятна представлены в таблице. Чему равен показатель преломления жидкости? (Ответ дайте с точностью до сотых.)
| Глубина погружения, см | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
| Радиус пятна, см | 12 | 24 | 36 | 48 | 60 | 72 | 84 |
На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведенному графику. На основании этого графика выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике.
1. В промежутках 0–1 и 1–2 с направления тока в правой катушке различны.
2. В промежутке времени 2–3 с сила тока в левой катушке отлична от нуля.
3. Модуль силы тока в левой катушке в промежутке 1–2 с больше, чем в промежутке 3–5 с.
4. В промежутке 0–2 с модуль магнитной индукции в сердечнике минимален.
5. В промежутке 1–2 с сила тока в левой катушке равномерно увеличивается.
Реостат с максимальным сопротивлением R подсоединен к клеммам батарейки с внутренним сопротивлением Перемещая движок реостата, его сопротивление увеличивают от некоторого начального значения до
Как после этого изменятся следующие физические величины: сила тока в электрической цепи, выделяющаяся в реостате мощность, КПД электрической цепи?
A) Сила тока в электрической цепи
Б) Выделяющаяся в реостате мощность
B) КПД электрической цепи
1. Увеличится
2. Уменьшится
3. Не изменится
| A | Б | В |
Две прозрачные плоскопараллельные пластинки плотно прижаты друг к другу. Из воздуха на поверхность первой пластинки падает луч света (см. рис.). Известно, что показатель преломления верхней пластинки равен n2 = 1,77. Установите соответствие между физическими величинами и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) Синус угла падения луча на границу 2–3 между пластинками
Б) Угол преломления луча при переходе границы 3–1 (в радианах)
1)
2)
3)
4)
| А | Б |
При бомбардировке изотопов бора нейтронами образуются α-частица и ядро лития. Чему равно число протонов и число нейтронов в составе ядра образующегося элемента? В ответе запишите число протонов и нейтронов без пробелов и запятых.
| Число протонов | Число нейтронов |
Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой En = −13,6/n2 эВ, где n = 1, 2, 3, …. При переходе атома из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, λкр = 300 нм. Чему равен максимально возможный импульс фотоэлектрона? (Ответ дать в 10–24 кг·м/с, округлив до десятых.) Постоянную Планка принять равной 6,6·10−34 Дж·с, а скорость света — 3·108 м/с.
Отрицательно заряженная частица движется в вакууме с постоянной скоростью. Затем эта частица попадает в однородное электрическое поле и в течение некоторого времени движется в направлении его силовых линий.
Как меняются в процессе движения частицы в электрическом поле следующие физические величины: кинетическая энергия, длина волны де Бройля?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.
1. Увеличится.
2. Уменьшится.
3. Не изменится.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем таблице:
| Кинетическая энергия частицы | Длина волны де Бройля частицы |
Чтобы оценить, каков будет период малых колебаний математического маятника, используем для вычислений на калькуляторе формулу По оценке «на глазок» длина нити равна
Калькулятор показывает на экране число 2,4322335. Чему равен, с учетом погрешности оценки длины нити, период колебаний маятника? (Ответ дайте в секундах, значение и погрешность запишите слитно без пробела.)
На графике представлены результаты измерения напряжения на концах участка AB цепи постоянного тока, состоящего из двух последовательно соединенных резисторов, при различных значениях сопротивления резистора R2 и неизменной силе тока I (см. рис.). С учетом погрешностей измерений (ΔR = ±1 Ом; ΔU = ±0,2 В) найдите силу тока в цепи. (Ответ дайте в миллиамперах с точностью до 20 мА.)
Первая звезда излучает в 100 раз больше энергии, чем вторая. Они расположены на небе так близко друг от друга, что видны как одна звезда с видимой звездной величиной, равной 5.
Исходя из этого условия, выберите два верных утверждения.
1. Если вторая звезда расположена в 10 раз ближе к нам, чем первая, то их видимые звездные величины равны.
2. Если звезды расположены на одном расстоянии, то блеск первой равен 5 звездным величинам, а второй — 0 звездных величин.
3. Если эти звезды расположены в пространстве рядом друг с другом, то вторая звезда такая тусклая, что не видна невооруженным глазом, даже если бы этому не препятствовала яркая первая.
4. Первая звезда — белый сверхгигант, а вторая — красный сверхгигант.
5. Первая звезда обязательно горячее второй.
Две одинаковые звуковые волны частотой 1 кГц распространяются навстречу друг другу. Расстояние между источниками волн очень велико. В точках А и В, расположенных на расстоянии 99 см друг от друга, амплитуда колебаний минимальна. На каком расстоянии от точки А находятся ближайшие к ней точки, в которой амплитуда колебаний также минимальна? Скорость звука в воздухе 330 м/с. Ответ укажите в метрах.
Чему равен КПД цикла, проводимого с идеальным одноатомным газом? Ответ приведите в процентах, округлить до целых.
На дифракционную решетку с периодом 0,004 мм падает по нормали плоская монохроматическая волна. При какой максимальной длине волны можно наблюдать 19 дифракционных максимумов? Ответ приведите в нанометрах и округлите до целого числа.
Деревянный брусок плавает на поверхности воды в миске. Миска покоится на поверхности Земли. Что произойдет с глубиной погружения бруска в воду, если миска будет стоять на полу лифта, который движется с ускорением, направленным вертикально вверх? Ответ поясните, используя физические закономерности.
Система из грузов m и M и связывающей их легкой нерастяжимой нити в начальный момент покоится в вертикальной плоскости, проходящей через центр закрепленной сферы. Груз m находится в точке А на вершине сферы (см. рис.). В ходе возникшего движения груз m отрывается от поверхности сферы, пройдя по ней дугу 30°. Найдите массу m, если М = 100 г. Размеры груза m ничтожно малы по сравнению с радиусом сферы. Трением пренебречь. Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на грузы.
С некоторым количеством идеального газа проводят процесс 1–2, для которого график зависимости давления от объема представляет собой на pV-диаграмме прямую линию (см. рис.). Параметры начального и конечного состояний процесса: p1 = 3 атм, V1 = 1 л, p2 = 1 атм, V2 = 4 л. Какой объем Vм соответствует максимальной температуре газа в данном процессе?
Пылинка, имеющая массу и заряд
влетает в электрическое поле вертикального плоского конденсатора в точке, находящейся посередине между его пластинами (см. рис., вид сверху).
Чему должна быть равна минимальная скорость, с которой пылинка влетает в конденсатор, чтобы она смогла пролететь его насквозь? Длина пластин конденсатора 10 см, расстояние между пластинами 1 см, напряжение на пластинах конденсатора 5000 В. Система находится в вакууме.
Масляная пленка на воде при наблюдении вертикально к поверхности кажется оранжевой. Каково минимальное возможное значение толщины пленки? Показатель преломления воды 1,33, масла — 1,47. Длина световой волны Учтите, что отражение света от оптически более плотной среды происходит с потерей полуволны, а от оптически менее плотной среды без потери полуволны.