Домашняя работа_1

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Тульский государственный университет»

Кафедра «Физика»

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ ПО ФИЗИКЕ №1

Вариант №___

Выполнил студент группы _________ __________________(Ф.И.О.)

Тула 2014

Домашнее задание по физике № 1

1. Цилиндр с массой m 0,3 кг и с радиусом R 0,5 м без начальной скорости и без проскальзывания скатывается с высоты h 1 м (см. рис.).

g 10 м/c2 . В нижней точке A кинетическая энер-

гия его вращательного движения равна: а) 1 Дж б) 1,5 Дж в) 2 Дж г) 3 Дж

2.Планета массой m движется по эллиптической ор-

бите, в одном из фокусов которой находится звезда массы M . r радиус-вектор планеты (см. рисунок). Выберите правильное утверждение:

а) величина момента импульса планеты относительно центра звезды не изменяется при движении планеты по орбите б) величина момента силы тяготения, действующего на планету отно-

сительно центра звезды, достигает максимума в точке наибольшего удаления планеты от звезды в) вектор момента силы тяготения, действующей на планету (относи-

тельно центра звезды), направлен перпендикулярно плоскости орбиты планеты г) величина момента силы тяготения, действующего на планету отно-

сительно центра звезды, достигает максимума в точке наименьшего удаления планеты от звезды

3.Мощность машины зависит от времени по закону N A t 5 .

Найти работу, произведённую машиной за промежуток времени 0 t 1 с, если 1 с. А = 1 Вт.

4. Тело массы m = 10 кг начинает движение со скоростью v0 =2 м/с по гладкой ледяной горке из

точки А. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Зависимость потенциальной энергии этого тела от координаты х изображена на графике

U x . Скорость тела в точке В больше, чем в точке А ...

а) в 2 раза б) в 1,8 раза в) в 2 раз г) в

5. Тонкий однородный стержень массы m и длины l подвешен на горизонтальной оси, проходящей перпендикулярно стержню через его конец. К нижнему концу прикрепили небольшой пластилиновый шарик такой же массы m. Найдите период малых колебаний такого маятника. Трением в оси пренебречь. Принять g = 10 м/с2. m = 1 кг, l = 1 м.

6. Маленький пластилиновый шарик массы m1 движется горизонтально со скоростью v1 . Перпендикулярно к направлению его движения

летит второй шарик массы m2 со скоростью v 2 и сталкивается с первым. Шарики слипаются и далее движутся вместе. Найдите вели-

48,3 кг м/с

7. На горизонтальной плоскости лежит тонкий однородный стержень массы m и длины l, который может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через конец стержня О. Под углом к стержню в той же плоскости движется маленький пластили-

новый шарик такой же массы m со скоростью v . Шарик прилипает к концу стержня, и система приобретает угловую скорость вращения .

8. Тонкий однородный диск массы m и радиуса R скатывается без проскальзывания с горки высоты h, совершая плоское движение. Начальная скорость центра масс диска равна v 0 . Во сколько раз увеличилась кинетиче-

ская энергия диска после того, как он скатится с горки. Сопротивлением воздуха пренебречь. m = 2 кг, R = 3 м, v 0 =

4 м/с, h = 5 м, g = 10 м/с.

а) 5,17 раза; б) 7,17 раза; в) 8,17 раза; г) 9,17 раза; д) 11,7 раза

9. Грузик массой m прикреплён к пружине жёсткости k и совершает незатухающие гармонические колебания в горизонтальной плоскости с амплитудой А. В начальный момент грузик вышел из положения

равновесия. За какое время он пройдёт путь, равный половине амплитуды. m = 1 кг, k = 1 Н/м; A = 1 см.

10. Материальная точка совершает гармонические колебания с амплитудой А = 4см и периодом Т = 2с. Если смещение точки в момент времени, принятый за начальный, равно своему максимальному значению, то точка колеблется в соответствие с уравнением (в СИ)…

а) = 0,04 б) = 0,04 в) = 0,04 2 г) = 0,04 2

№ задания соответствует порядковому номеру студента в списке группы.

Задание необходимо сдать до 28 марта 2014 г.

Домашнее задание по физике № 2

1. Тело массы m = 10 кг начинает движение со скоростью v0 = 2 м/с по глад-

кой ледяной горке из точки А. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Зависимость потенциальной энергии этого тела от координаты х изображена

на графике U x . В точке В тело, уда-

рившись, прилипает к стене. В результате абсолютно неупругого удара в точке В выделилось ... тепла. а) 70 Дж б) 30 Дж в) 80 Дж г) 90 Дж

2. Два невесомых стержня длины b соединены под углом 1 = 120 и вращаются без трения в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси О с угловой скоростью . На конце одного из стержней прикреплён очень маленький массивный шарик. В

некоторый момент угол между стержнями самопроизвольно уменьшился до 2 = 90 . С какой угловой скоростью стала вращаться такая система?

3. Небольшое тело начало движение из начала координат вдоль гори-

5. Тонкий однородный диск массы m и радиуса R подвешен на горизонтальной оси, проходящей перпендикулярно диску через его центр С. К краю диска прикрепили небольшой пластилиновый шарик такой же массы m. Найдите период малых колебаний такого маятника. Трением в оси пренебречь. Принять g = 10 м/с2. m = 1 кг, R = 1 м.

6. Маленький пластилиновый шарик массы m1 движется горизонтально со скоростью v1 . Под углом к направлению

тальной оси, проходящей через его центр С. Под углом к вертикали в плоскости вращения диска движется маленький пластилиновый шарик такой же массы m со

скоростью v . Шарик прилипает к нижней точке висящего неподвижно диска. Найти угловую скорость вращения системы после удара. m =

2 кг, R = 3 м, v = 4 м/с, = 30 .

а) 0,111 с–1; б) 0,222 с–1; в) 0,333 с–1; г) 0,444 с–1; д) 0,555 с–1

8. Тонкий однородный диск массы m и радиуса R скатывается без проскальзывания с горки высоты h, совершая плоское движение. Начальная скорость центра масс диска равна v 0 . Найдите кине-

тическую энергию диска после того, как он скатится с горки. Сопротивлением воздуха пренебречь. m = 2 кг, R = 3 м, v 0 = 4 м/с, h = 5 м, g = 10 м/с.

а) 34 Дж; б) 84 Дж; в) 124 Дж; г) 224 Дж; д) 524 Дж

9. На рисунках изображены зависимости от времени координаты и ускорения материальной точки, колеблющейся по гармоническому за-

кону. Циклическая частота колебаний точки равна …

а) 3с−1 б) 4с−1 в) 2с−1 г) 1с−1

10. Невесомая пружинка одним концом прикреплена к тележке, а другим – к бруску, лежащему на тележке. Брусок совершает горизонтальные гармонические колебания относительно тележки по закону

x2 Acos t 2 . Тележка в свою очередь со-

вершает гармонические колебания с той же частотой в том же направлении относительно земли по закону

x1 B cos t 1 . Найдите амплитуду (в см) колебаний бруска отно-

№ задания соответствует порядковому номеру студента в списке группы.

Задание необходимо сдать до 28 марта 2014 г.

скоростью v 2 мс . Его потенциальная энергия после

подъёма на максимальную возможную высоту (см. рисунок) возрастёт на:

а) 0,4 Дж б) 0,3 Дж в) 0,2 Дж г) 0,1 Дж

2.Планета массой m движется по эллиптической орби-

те, в одном из фокусов которой находится звезда массы M . r радиус-вектор планеты (см. рисунок). Выберите правильное утверждение:

а) величина скорости планеты минимальна в точке наибольшего удаления планеты от звезды б) величина скорости планеты одинакова во всех точках орбиты

в) скорость планеты максимальна при наибольшем удалении планеты от звезды г) модуль скорости планеты равен отношению модуля момента силы

тяготения, действующей на неё относительно центра звезды, к модулю её момента импульса

3.Небольшое тело начало движение из начала координат вдоль горизонтальной оси х под действием силы, направ-

ленной под углом к оси х. Модуль силы меняется в зависимости от координаты х по закону

FA x 2 . Найти работу этой силы на участке

b

пути от 0 x b . А = 1 Н, b = 1 м, = 30 .

4. Небольшая шайба начала движение без начальной скорости по гладкой ледяной горке из точки А. Сопротив-

ление воздуха пренебрежимо мало. Зависимость потенциальной энергии шайбы от координаты х изображена на графике U x . В точке В

шайба, потеряв 50% кинетической энергии при столкновении со стенкой, повернула назад. Шайба остановится в точке ...

а) C б) E в) D г) F

5. Тонкий однородный стержень массы m и длины l подвешен на горизонтальной оси, проходящей перпендикулярно стержню через его конец. К нижнему концу прикрепили небольшой пластилиновый шарик такой же массы m. Найдите частоту малых колебаний такого маятника. Трением в оси пренебречь. Принять g = 10 м/с2. m = 1 кг, l = 1 м.

6. Маленький пластилиновый шарик массы m1 движется горизонтально со скоростью v1 . Перпендикулярно к направлению его движения

летит второй шарик массы m2 со скоростью v 2 и сталкивается с пер-

вым. Шарики слипаются и далее движутся вместе под углом к первоначальному направлению движения второго шарика. Найдите cos .

ной шарик той же массы m со скоростью v . Во сколько раз уменьшится скорость шарика после абсолютно упругого удара, если стержень начнет вращаться с угловой скоро-

стью ?

m = 2 кг, l = 3 м, v = 4 м/с, = 2 рад/с.

а) 4,5 раза; б) 4 раза; в) 3 раза; г) 2 раза; д) 1,5 раза

9. Грузик массой m прикреплён к пружине жёсткости k и совершает незатухающие гармонические колебания в горизонтальной плоскости с амплитудой А. В начальный момент грузик вышел из положения

k = 1 Н/м; A = 1 см.

10. Складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковыми периодами. Результирующее колебание имеет минимальную амплитуду при разности фаз, равной … а) б) 0 в) /4 г) /2

№ задания соответствует порядковому номеру студента в списке группы.

Задание необходимо сдать до 28 марта 2014 г.