СДАМ ГИА






Каталог заданий. Динамика, механическое равновесие
Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий
Версия для печати и копирования в MS Word
1

В ци­линдр объ­е­мом на­со­сом за­ка­чи­ва­ет­ся воз­дух со ско­ро­стью В верх­нем торце ци­лин­дра есть отверстие, за­кры­тое предо­хра­ни­тель­ным клапаном. Кла­пан удер­жи­ва­ет­ся в за­кры­том со­сто­я­нии стержнем, ко­то­рый может сво­бод­но по­во­ра­чи­вать­ся во­круг оси в точке А (см. рисунок).

 

 

К сво­бод­но­му концу стерж­ня под­ве­шен груз мас­сой 2 кг. Кла­пан от­кры­ва­ет­ся через 580 с ра­бо­ты насоса, если в на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни дав­ле­ние воз­ду­ха в ци­лин­дре было равно атмосферному. Пло­щадь за­кры­то­го кла­па­ном от­вер­стия рас­сто­я­ние АВ равно 0,1 м. Тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха в ци­лин­дре и сна­ру­жи не ме­ня­ет­ся и равна 300 К. Опре­де­ли­те длину стержня, если его можно счи­тать невесомым.

Задание 29 № 2974
Решение

2

В ци­линдр объемом на­со­сом закачивается воз­дух со ско­ро­стью . В верх­нем торце ци­лин­дра есть отверстие, за­кры­тое предохранительным клапаном. Кла­пан удерживается в за­кры­том состоянии стержнем, ко­то­рый может сво­бод­но поворачиваться во­круг оси в точке А (см. рисунок).

 

 

К сво­бод­но­му концу стерж­ня длиной 0,5 м под­ве­шен груз мас­сой 2 кг. Кла­пан открывается через 580 с ра­бо­ты насоса, если в на­чаль­ный момент вре­ме­ни давление воз­ду­ха в ци­лин­дре было равно атмосферному. Пло­щадь закрытого кла­па­ном отверстия . Тем­пе­ра­ту­ра воздуха в ци­лин­дре и сна­ру­жи не ме­ня­ет­ся и равна 300 К. Опре­де­ли­те длину AB.

Задание 29 № 2975
3

Сферическую обо­лоч­ку воздушного шара на­пол­ня­ют гелием при ат­мо­сфер­ном давлении Ми­ни­маль­ная масса оболочки, при ко­то­рой шар на­чи­на­ет поднимать сам себя, равна 500 кг. Тем­пе­ра­ту­ра гелия и окру­жа­ю­ще­го воздуха оди­на­ко­ва и равна Чему равна масса од­но­го квадратного метра ма­те­ри­а­ла оболочки шара? (Площадь сферы объём шара )

Задание 29 № 2979
4

Воздушный шар имеет га­зо­не­про­ни­ца­е­мую оболочку мас­сой 400 кг и на­пол­нен гелием. Ка­ко­ва масса гелия в шаре, если на высоте, где тем­пе­ра­ту­ра воздуха а дав­ле­ние шар может удер­жи­вать в воз­ду­хе груз мас­сой 225 кг? Считать, что обо­лоч­ка шара не ока­зы­ва­ет сопротивления из­ме­не­нию объёма шара.

Задание 29 № 2982
Решение

5

Воздушный шар имеет га­зо­не­про­ни­ца­е­мую обо­лоч­ку мас­сой 400 кг и со­дер­жит 100 кг гелия. Какой груз он может удер­жи­вать в воз­ду­хе на высоте, где тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха , а дав­ле­ние  Па? Считать, что обо­лоч­ка шара не ока­зы­ва­ет со­про­тив­ле­ния из­ме­не­нию объ­е­ма шара.

Задание 29 № 2983
6

Вертикально, рас­по­ло­жен­ный за­мкну­тый ци­лин­дри­че­ский сосуд вы­со­той 50 см раз­де­лен по­движ­ным порш­нем весом 110 Н на две части, в каж­дой из ко­то­рых со­дер­жит­ся оди­на­ко­вое ко­ли­че­ство иде­аль­но­го газа при тем­пе­ра­ту­ре 361 К.Сколько молей газа на­хо­дит­ся в каж­дой части цилиндра, если пор­шень на­хо­дит­ся на вы­со­те 20 см от дна сосуда? Тол­щи­ной порш­ня пренебречь.

Задание 29 № 2984
Решение

7

Воздушный шар, обо­лоч­ка ко­то­ро­го имеет массу и объем на­пол­ня­ет­ся го­ря­чим воз­ду­хом при нор­маль­ном ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии и тем­пе­ра­ту­ре окру­жа­ю­ще­го воз­ду­ха Какую ми­ни­маль­ную тем­пе­ра­ту­ру t дол­жен иметь воз­дух внут­ри оболочки, чтобы шар начал подниматься? Обо­лоч­ка шара не­рас­тя­жи­ма и имеет в ниж­ней части не­боль­шое отверстие.

Задание 29 № 2985
Решение

8

В го­ри­зон­таль­ной трубке по­сто­ян­но­го сечения, за­па­ян­ной с од­но­го конца, по­ме­щен столбик ртути дли­ной 15 см, ко­то­рый отделяет воз­дух в труб­ке от атмосферы. Труб­ку расположили вер­ти­каль­но запаянным кон­цом вниз и на­гре­ли на 60 К. При этом объем, за­ни­ма­е­мый воздухом, не изменился. Дав­ле­ние атмосферы в лаборатории — 750 мм рт. ст. Ка­ко­ва температура воз­ду­ха в лаборатории?

Задание 29 № 2986
9

Воздушный шар, обо­лоч­ка которого имеет массу и объём на­пол­ня­ет­ся горячим воз­ду­хом при нор­маль­ном атмосферном дав­ле­нии и тем­пе­ра­ту­ре окружающего воз­ду­ха Какую ми­ни­маль­ную температуру t дол­жен иметь воз­дух внутри оболочки, чтобы шар начал подниматься? Обо­лоч­ка шара не­рас­тя­жи­ма и имеет в ниж­ней части не­боль­шое отверстие.

Задание 29 № 3072
Решение

10

В вы­со­ком вертикальном ци­лин­дри­че­ском сосуде под тя­же­лым поршнем, спо­соб­ным перемещаться вдоль сте­нок сосуда прак­ти­че­ски без трения, на­хо­дит­ся некоторое ко­ли­че­ство воздуха под дав­ле­ни­ем . Пор­шень находится в рав­но­ве­сии на вы­со­те над дном сосуда. Определите, на какое рас­сто­я­ние сме­стит­ся поршень, если сосуд пе­ре­вер­нуть открытым кон­цом вниз и до­ждать­ся установления равновесия. Счи­тать температуру воз­ду­ха и ат­мо­сфер­ное давление постоянными. Мас­сой воздуха в со­су­де по срав­не­нию с мас­сой поршня можно пренебречь.

Задание 29 № 3683
11

Горизонтальный хо­ро­шо теп­ло­про­во­дя­щий цилиндр, разделённый по­движ­ны­ми порш­ня­ми пло­ща­дью S = 100 см2 на 5 от­се­ков (№№ 1—5), со­дер­жит в них оди­на­ко­вые ко­ли­че­ства иде­аль­но­го газа при тем­пе­ра­ту­ре окру­жа­ю­щей среды и под давлениями, рав­ны­ми дав­ле­нию pа = 105 Па окру­жа­ю­щей ци­линдр ат­мо­сфе­ры (см. рисунок). Каж­дый пор­шень сдви­га­ет­ся с места, если при­ло­жен­ная к нему го­ри­зон­таль­ная сила пре­вы­ша­ет силу су­хо­го тре­ния Fтр = 2 Н. К са­мо­му ле­во­му порш­ню при­кла­ды­ва­ют го­ри­зон­таль­ную силу F, мед­лен­но уве­ли­чи­вая её по модулю. Ка­ко­го зна­че­ния до­стиг­нет F, когда объём газа в самом правом, 5-м от­се­ке ци­лин­дра умень­шит­ся в n = 2 раза? Про­цес­сы из­ме­не­ния со­сто­я­ния газов в от­се­ках ци­лин­дра счи­тать изотермическими.

Задание 29 № 5983


Источник: МИОО: Тре­ни­ро­воч­ная работа по фи­зи­ке 14.02.2014 ва­ри­ант ФИ10401.
12

Горизонтальный хо­ро­шо теп­ло­про­во­дя­щий цилиндр, разделённый по­движ­ны­ми порш­ня­ми пло­ща­дью S = 50 см2 на 5 от­се­ков (№№ 1—5), со­дер­жит в них оди­на­ко­вые ко­ли­че­ства иде­аль­но­го газа при тем­пе­ра­ту­ре окру­жа­ю­щей среды и под давлениями, рав­ны­ми дав­ле­нию pа = 105 Па окру­жа­ю­щей ци­линдр ат­мо­сфе­ры (см. рисунок). Каж­дый пор­шень сдви­га­ет­ся с места, если при­ло­жен­ная к нему го­ри­зон­таль­ная сила пре­вы­ша­ет силу су­хо­го тре­ния Fтр = 4 Н. К са­мо­му ле­во­му порш­ню при­кла­ды­ва­ют го­ри­зон­таль­ную силу F, мед­лен­но уве­ли­чи­вая её по модулю. когда дав­ле­ние газа в самом правом, пятом от­се­ке цилиндра, уве­ли­чит­ся в n = 3 раза? Про­цес­сы из­ме­не­ния со­сто­я­ния газов в от­се­ках ци­лин­дра счи­тать изотермическими.

Задание 29 № 6018


Источник: МИОО: Тре­ни­ро­воч­ная работа по фи­зи­ке 14.02.2014 ва­ри­ант ФИ10402.
13

В камере, за­пол­нен­ной азотом, при тем­пе­ра­ту­ре T0 = 300 К на­хо­дит­ся от­кры­тый ци­лин­дри­че­ский сосуд (рис. 1). Вы­со­та со­су­да L = 50 см. Сосуд плот­но за­кры­ва­ют ци­лин­дри­че­ской проб­кой и охла­жда­ют до тем­пе­ра­ту­ры T1. В ре­зуль­та­те рас­сто­я­ние от дна со­су­да до низа проб­ки ста­но­вит­ся h = 40 см (рис. 2). Затем сосуд на­гре­ва­ют до пер­во­на­чаль­ной тем­пе­ра­ту­ры T0. Рас­сто­я­ние от дна со­су­да до низа проб­ки при этой тем­пе­ра­ту­ре ста­но­вит­ся H = 46 см (рис. 3). Чему равна тем­пе­ра­ту­ра T1? Ве­ли­чи­ну силы тре­ния между проб­кой и стен­ка­ми со­су­да счи­тать оди­на­ко­вой при дви­же­нии проб­ки вниз и вверх. Мас­сой проб­ки пренебречь. Дав­ле­ние азота в ка­ме­ре во время экс­пе­ри­мен­та под­дер­жи­ва­ет­ся постоянным.

Задание 29 № 6511


Источник: Де­мон­стра­ци­он­ная версия ЕГЭ—2015 по физике.
14

В глад­ком вер­ти­каль­ном ци­лин­дре под по­движ­ным порш­нем мас­сой M = 25 кг и пло­ща­дью S = 500 см2 на­хо­дит­ся иде­аль­ный од­но­атом­ный газ при тем­пе­ра­ту­ре T = 300 К. Пор­шень в рав­но­ве­сии рас­по­ла­га­ет­ся на вы­со­те h = 50 см над дном цилиндра. После со­об­ще­ния газу не­ко­то­ро­го ко­ли­че­ства теп­ло­ты пор­шень приподнялся, а газ нагрелся. Най­ди­те удель­ную теплоёмкость газа в дан­ном процессе. Дав­ле­ние в окру­жа­ю­щей ци­линдр среде равно p0 = 104 Па, масса газа в ци­лин­дре m = 0,6 г .

Задание 29 № 6667


Источник: СтатГрад: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та по фи­зи­ке 12.12.2014 Ва­ри­ант ФИ10301.
15

В глад­ком вер­ти­каль­ном ци­лин­дре под по­движ­ным порш­нем мас­сой M = 5 кг и пло­ща­дью S = 100 см2 на­хо­дит­ся иде­аль­ный од­но­атом­ный газ. После со­об­ще­ния газу не­ко­то­ро­го ко­ли­че­ства теп­ло­ты пор­шень при­под­нял­ся на вы­со­ту Δh = 5 см над дном цилиндра, а газ на­грел­ся на ΔT = 30 К. Най­ди­те удель­ную теплоёмкость газа в дан­ном процессе. Дав­ле­ние в окру­жа­ю­щей ци­линдр среде равно p0 = 104 Па, масса газа в ци­лин­дре m = 0,12 г.

Задание 29 № 6704


Источник: СтатГрад: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та по фи­зи­ке 12.12.2014 Ва­ри­ант ФИ10302.
Решение

16

Тонкостенный ци­линдр с воз­ду­хом за­крыт снизу порш­нем мас­сой m = 1 кг, ко­то­рый может без тре­ния пе­ре­ме­щать­ся в цилиндре. Ци­линдр пла­ва­ет в вер­ти­каль­ном по­ло­же­нии в воде при тем­пе­ра­ту­ре T = 293 К (см. рис.). Когда ци­линдр опу­сти­ли при по­сто­ян­ной тем­пе­ра­ту­ре на глу­би­ну h = 1 м (от по­верх­но­сти воды до его верх­ней крышки), он по­те­рял плавучесть. Какое ко­ли­че­ство воз­ду­ха было в цилиндре? Ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние равно p0 = 105 Па, масса ци­лин­дра и воз­ду­ха в ци­лин­дре го­раз­до мень­ше массы поршня.

Задание 29 № 6838


Источник: СтатГрад: Ди­а­гно­сти­че­ская ра­бо­та по фи­зи­ке 12.03.2015 Ва­ри­ант ФИ10901.
Решение

17

Тонкостенный ци­линдр с воз­ду­хом за­крыт снизу порш­нем мас­сой m = 3 кг, ко­то­рый может без тре­ния пе­ре­ме­щать­ся в цилиндре. Ци­линдр пла­ва­ет в вер­ти­каль­ном по­ло­же­нии в воде при тем­пе­ра­ту­ре T = 300 К (см. рис.). Когда ци­линдр опу­сти­ли при по­сто­ян­ной тем­пе­ра­ту­ре на глу­би­ну h = 10 м (от по­верх­но­сти воды до его верх­ней крышки), он по­те­рял плавучесть. Най­ди­те массу воз­ду­ха в цилиндре. Ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние равно p0 = 105 Па, масса ци­лин­дра и воз­ду­ха в ци­лин­дре го­раз­до мень­ше массы поршня.

Задание 29 № 6871


Источник: СтатГрад: Ди­а­гно­сти­че­ская ра­бо­та по фи­зи­ке 12.03.2015 Ва­ри­ант ФИ10902.
Решение

18

Воздушный шар, обо­лоч­ка которого имеет массу M = 145 кг и объем V = 230 м3, на­пол­ня­ет­ся горячим воз­ду­хом при нор­маль­ном атмосферном дав­ле­нии и тем­пе­ра­ту­ре окружающего воздуха t0 = 0 °С. Какую ми­ни­маль­ную температуру t дол­жен иметь воз­дух внутри оболочки, чтобы шар начал подниматься? Обо­лоч­ка шара не­рас­тя­жи­ма и имеет в ниж­ней части не­боль­шое отверстие.

Задание 29 № 7165


Источник: Материалы для подготовки экспертов ЕГЭ, 2015
19

Гелий в ко­ли­че­стве ν = 1/20 моля на­хо­дит­ся в го­ри­зон­таль­ном закреплённом ци­лин­дре с поршнем, ко­то­рый может без тре­ния пе­ре­ме­щать­ся в ци­лин­дре и вна­ча­ле удер­жи­ва­ет­ся в рав­но­ве­сии силой F1 = 280 Н. При этом сред­не­квад­ра­тич­ная ско­рость дви­же­ния ато­мов гелия со­став­ля­ет u1 = 1400 м/с. Затем гелий стали охлаждать, а пор­шень мед­лен­но сдвигать, по­сте­пен­но умень­шая дей­ству­ю­щую на него силу. Когда эта сила рав­ня­лась F2 = 150 Н, сред­не­квад­ра­тич­ная ско­рость дви­же­ния ато­мов гелия стала рав­ной u2 = 1200 м/с. На какое рас­сто­я­ние Δl при этом сдви­нул­ся поршень?

Задание 29 № 7370


Источник: СтатГрад: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та по фи­зи­ке 21.12.2015 Ва­ри­ант ФИ10203
Решение

20

Гелий в ко­ли­че­стве ν = 0,1 моля на­хо­дит­ся в го­ри­зон­таль­ном закреплённом ци­лин­дре с поршнем, ко­то­рый может без тре­ния пе­ре­ме­щать­ся в ци­лин­дре и вна­ча­ле удер­жи­ва­ет­ся в рав­но­ве­сии силой F1 = 200 Н. При этом сред­не­квад­ра­тич­ная ско­рость дви­же­ния ато­мов гелия со­став­ля­ет v1 = 1100 м/с. Затем гелий стали нагревать, а пор­шень удер­жи­вать в равновесии, мед­лен­но сдви­гая его и по­сте­пен­но уве­ли­чи­вая дей­ству­ю­щую на него силу. Когда эта сила рав­ня­лась F2 = 300 Н, сред­не­квад­ра­тич­ная ско­рость дви­же­ния ато­мов гелия стала рав­ной v2 = 1500 м/с. На какое рас­сто­я­ние Δl от ис­ход­но­го по­ло­же­ния при этом сдви­нул­ся поршень?

Задание 29 № 7402


Источник: СтатГрад: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та по фи­зи­ке 21.12.2015 Ва­ри­ант ФИ10204
Решение

21

В го­ри­зон­таль­ном ци­лин­дре с глад­ки­ми стен­ка­ми под мас­сив­ным порш­нем с пло­ща­дью S на­хо­дит­ся од­но­атом­ный иде­аль­ный газ. Пор­шень соединён с ос­но­ва­ни­ем ци­лин­дра пру­жи­ной с жёсткостью k. В на­чаль­ном со­сто­я­нии рас­сто­я­ние между порш­нем и ос­но­ва­ни­ем ци­лин­дра равно L, а дав­ле­ние газа в ци­лин­дре равно внеш­не­му ат­мо­сфер­но­му дав­ле­нию p0 (см. рисунок). Какое ко­ли­че­ство теп­ло­ты Q пе­ре­да­но затем газу, если в ре­зуль­та­те пор­шень мед­лен­но пе­ре­ме­стил­ся впра­во на рас­сто­я­ние b?

Задание 29 № 7875


Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 02.04.2016. До­сроч­ная волна
Решение

22

Два одинаковых теплоизолированных сосуда соединены короткой трубкой с краном. Объём каждого сосуда V = 1 м3. В первом сосуде находится ν1 = 1 моль гелия при температуре T1 = 400 К; во втором — ν2 = 3 моль аргона при температуре Т2. Кран открывают. После установления равновесного состояния давление в сосудах р = 5,4 кПа. Определите первоначальную температуру аргона T2.

Задание 29 № 7935


Источник: ЕГЭ 20.06.2016 по физике. Основная волна. Ва­ри­ант 428. (Часть С)
Решение

23

В горизонтально расположенной трубке с одним закрытым концом с помощью столбика ртути заперт воздух при температуре 27 °С. Затем трубку переворачивают вертикально от­кры­тым кон­цом вверх и нагревают на 60 °С, в результате чего объём запертого воздуха становится таким же, как и был в горизонтальном положении. Найдите d — высоту столбика ртути, если атмосферное давление равно 750 мм рт. ст.

Задание 29 № 7943


Источник: ЕГЭ 24.06.2016 по физике. Основная волна, резервный день. Ва­ри­ант 1. (Часть С)
24

Два одинаковых теплоизолированных сосуда соединены короткой трубкой с краном. Объём каждого сосуда V = 1 м3. В первом сосуде находится ν1 = 1 моль гелия при температуре T1 = 450 К; во втором — ν2 = 3 моль аргона при температуре Т2 = 300 К. Кран открывают. Определите давление в сосудах после установления равновесного состояния.

Задание 29 № 7956


Источник: ЕГЭ 20.06.2016 по физике. Основная волна волна. Вариант 3 (Часть С)
25

В горизонтально расположенной трубке с одним закрытым концом с помощью столбика ртути длиной 7,5 см заперт воздух при температуре 27 °С. Затем трубку переворачивают вертикально от­кры­тым кон­цом вверх и нагревают, в результате чего объём запертого воздуха становится таким же, как и был в горизонтальном положении. На­сколь­ко из­ме­ни­лась тем­пе­ра­ту­ра внут­ри колбы, если атмосферное давление равно 750 мм рт. ст.

Задание 29 № 7961


Источник: ЕГЭ 20.06.2016 по физике. Основная волна волна. Вариант 52 (Часть С)
26

Воздух в воздушном шаре, обо­лоч­ка которого имеет массу и объём на­гревают горелкой через отверстие снизу. Окружающий воз­ду­х имеет температуру и плотность При какой ми­ни­маль­ной разности температур шар сможет поднять груз массой ? Обо­лоч­ка шара не­рас­тя­жи­ма.

Задание 29 № 7966


Источник: ЕГЭ 20.06.2016 по физике. Основная волна волна. Вариант 70 (Часть С)
27

В глад­ком вер­ти­каль­ном ци­лин­дре под по­движ­ным порш­нем мас­сой M и пло­ща­дью S на­хо­дит­ся иде­аль­ный од­но­атом­ный газ. Пор­шень в рав­но­ве­сии рас­по­ла­га­ет­ся на вы­со­те h над дном цилиндра. После со­об­ще­ния газу ко­ли­че­ства теп­ло­ты Q пор­шень приподнялся, а газ нагрелся. Най­ди­те, на какой вы­со­те H над дном цилиндра находится пор­шень. Дав­ле­ние в окру­жа­ю­щей ци­линдр среде равно p0.

Задание 29 № 7971


Источник: ЕГЭ 20.06.2016 по физике. Основная волна волна. Вариант 68 (Часть С)
28

Воздух в воздушном шаре, обо­лоч­ка которого имеет массу и объём на­гревают горелкой через отверстие снизу до температуры 77 °С. Окружающий воз­ду­х имеет плотность Чему равна температура окружающего воз­ду­ха, если шар может поднять груз массой ? Обо­лоч­ка шара не­рас­тя­жи­ма.

Задание 29 № 7981


Источник: ЕГЭ 20.06.2016 по физике. Основная волна волна. Вариант 2 (Часть С)
29

Воздух в воздушном шаре, обо­лоч­ка которого имеет массу и объём на­гревают горелкой через отверстие снизу при нормальном атмосферном давлении. Окружающий воз­ду­х имеет температуру При какой ми­ни­маль­ной разности температур шар сможет поднять груз массой ? Обо­лоч­ка шара не­рас­тя­жи­ма.

Задание 29 № 7990


Источник: ЕГЭ 20.06.2016 по физике. Основная волна. Вариант 1 (Часть С)

Пройти тестирование по этим заданиям



     О проекте

© Гущин Д. Д., 2011—2017


СПб ГУТ! С! Ф! У!