Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Домашняя работа_1

.pdf
Скачиваний:
73
Добавлен:
10.05.2015
Размер:
2.1 Mб
Скачать

5.Два одинаковых диска массы m и радиуса R положили на одну плоскость и приварили в одной точке. Затем получившуюся фигуру подвесили на горизонтальной оси, перпендикулярной плоскости фигуры и проходящей через точку О. Точка О и центры масс двух дисков лежат на одной прямой. Найдите частоту малых колебаний фигуры вокруг точки О. Трением в оси пренебречь. Принять g = 10 м/с2. m = 1 кг, R = 1 м.

6.Маленький пластилиновый шарик массы m1 дви-

жется горизонтально со скоростью v1 . Под углом к направлению его движения летит второй шарик массы m2 со скоростью v 2 и сталкивается с пер-

вым. Шарики слипаются и далее движутся вместе. Найдите величину импульса шариков после удара.

m1 2 кг, m2 3 кг, v1 4 м/с, v 2 5 м/с, = 30 ,

а) 30,3 кг м/с; б) 28,3 кг м/с; в) 26,3 кг м/с; г) 24,3 кг м/с; д) 22,3

кг м/с

7. Тонкий однородный диск массы m и радиуса R может вращаться в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через его центр С. Под углом к горизонтали в плоскости вращения диска движется маленький пластилиновый шарик такой же массы m со скоростью v . Шарик прилипает к нижней точ-

ке висящего неподвижно диска. Найти угловую скорость вращения системы после удара. m = 2 кг, R = 3 м, v = 4 м/с, = 30 .

а) 0,77 с–1;

б) 0,67 с–1; в) 0,57 с–1; г) 0,47 с–1; д) 0,37 с–1

 

8. Тонкий однородный стальной стержень массы m и дли-

 

ны l может вращаться в вертикальной плоскости вокруг

 

горизонтальной оси, проходящей через его конец O. Гори-

 

зонтально в той же плоскости на стержень налетает сталь-

 

ной шарик той же массы m со скоростью v . На сколько

 

уменьшится скорость шарика после абсолютно упругого

 

удара, если стержень начнёт вращаться с угловой скоро-

стью ?

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

а) 1 м/с; б) 2 м/с; в) 4 м/с; г) 7 м/с; д) 9 м/с

9. 14. Грузик массы m совершает собственные затухающие колебания

на пружинке жёсткости k по закону x Ae

at

 

 

. Найдите

 

cos bt

 

 

 

 

6

 

массу грузика. k = 1 Н/м, А = 1 см, а = 0,1 с–1, b = 1 с–1.

10. Невесомая пружинка жёсткости k одним концом прикреплена к стене, а другим – к бруску массы m, лежащему на горизонтальной поверхности. Вдоль поверхности на брусок действует гармоническая

сила F F0 cos t , которая вынуждает брусок колебаться с ампли-

тудой А. Найдите циклическую частоту колебаний бруска. Диссипативные силы в системе отсутствуют. Собственными колебаниями пренебречь. F0 = 1 Н, m =1 кг, k = 1 Н/м, А = 1 см.

№ задания соответствует порядковому номеру студента в списке группы.

Задание необходимо сдать до 28 марта 2014 г.

Домашнее задание по физике № 15

1. Для того, чтобы раскрутить диск массы m1 и радиуса R1 вокруг своей оси до угловой скорости 1, необходимо совершить работу А. До какой угловой скорости удастся раскрутить диск массы m2 = m1/2 и радиуса R2 = 2R1, совершив при этом такую же работу? Трением пренебречь.

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

1) 2 =

2 1

2) 2 = 2 1

3) 2 =

1

4) 2 =

 

1

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Планета массой m движется по эллиптической орбите, 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 изменяется при движении планеты по орбите и достигает максимума в точке наименьшего удаления планеты от звезды б) величина момента импульса планеты относительно центра звезды

достигает максимума в точке наибольшего удаления планеты от звезды в) величина момента импульса планеты относительно центра звезды в

любой момент времени определяется выражением L mv r

г) вектор момента импульса планеты относительно центра звезды направлен перпендикулярно плоскости её орбиты 3. Небольшое тело начало движение из начала координат вдоль гори-

зонтальной оси х под действием силы, направленной под углом к

оси х. Модуль силы F не меняется, но угол зависит от координаты

х по закону A

x

. Найти работу этой силы на участке пути от

 

 

 

 

 

 

b

 

0 x b .

А =

1

Н, b = 1 м, F = 1 Н.

 

 

 

 

6

 

 

 

4. Тонкий

обруч с массой m 0,1 кг и

с радиусом

R 0,5 м

катится без проскальзывания

и имеет в

начальный момент времени кинетическую энергию 1800 Дж. Момент сил трения совершил работу 600 Дж. Кинетическая

энергия поступательного движения обруча, продолжающего катиться без проскальзывания, стала после этого равна:

а) 2400 Дж б) 800 Дж в) 1200 Дж г) 600 Дж

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 . 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 величину

скорости шариков после удара. m1

3 кг, m2

4 кг, v1 5 м/с, v 2 6

м/с.

 

 

а) 1,0 м/с; б) 2,0 м/с; в) 3,0 м/с;

г) 4,0 м/с;

д) 5,0 м/с

7. Тонкий однородный диск массы m и радиуса R может вращаться в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через его край О. 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, и система приобретает угловую скорость враще-

ния . Найти радиус диска. m= 5

кг, = 6 рад/с, v = 7 м/с, = 30 .

а) 0,11 м; б) 0,21 м; в) 0,31 м;

г) 0,41 м; д) 0,51 м

8. Однородный шар массы m и радиуса R скатывается без проскальзывания с горки высоты h. Начальная скорость центра масс шара равна v 0 . На

сколько увеличится кинетическая энергия шара после того, как он скатится с горки? Сопротивлением воздуха прене-

бречь. m = 2 кг, R = 3 м, v 0 = 4 м/с, h = 5 м, g = 10 м/с.

а) 900 Дж; б) 500 Дж; в) 200 Дж; г) 100 Дж; д) 50 Дж

9. Грузик массы m совершает собственные затухающие колебания на

пружинке жёсткости k по закону x Ae

at

 

 

. Найдите ко-

 

cos bt

 

 

 

 

4

 

эффициент затухания. k = 2 Н/м, m =1 кг, А = 1 см, b = 1 с–1.

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 № 16

 

 

 

1. Небольшая шайба начинает движение без

 

 

начальной скорости по гладкой ледяной горке

 

 

из точки А. Сопротивление воздуха пренебре-

 

 

жимо мало. Зависимость потенциальной энер-

 

 

гии шайбы от координаты х изображена на

 

 

графике U x . Кинетическая энергия шайбы в

 

 

точке С …

 

 

 

 

а) в 3 раза меньше, чем в точке В

б) в 3 раза больше, чем в точке В

 

 

в) в 2 раза больше, чем в точке В

 

 

г) в 2 раза меньше, чем в точке В

 

 

2. Планета массой m движется по эллиптической

 

орбите, в одном из фокусов которой находится

 

звезда массы

M .

r радиус-вектор

планеты,

 

r1 4 108 км ,

r 2 6 108 км , v 1 24 км/с (см. ри-

 

сунок). Скорость планеты в наиболее удалённой и

 

наиболее близкой к

звезде точках орбиты равна,

соответственно,

v 2 24 км/с и v 1 36 км/с . Тогда отношение r 2 r1 равно:

а) 0,667

б) 1,225

в) 0,8165

г) 1,5

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

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

4. Для того, чтобы раскрутить диск радиуса R1 вокруг своей оси до угловой скорости 1, необходимо совершить работу А. Под прессом диск становится тоньше, но радиус его возрастает до R2 = 2R1. До какой угловой скорости удастся раскрутить диск, совершив такую же работу? Трением пренебречь.

1) 2 = 2 1 2) 2 = 2 1 3) 2 = 1/2 4) 2 = 12

5. Маленький шарик подвешен на длинной нерастяжимой нити длины l и совершает гармонические колебания под действием силы тяжести. В нижней точке траектории шарик имеет угловую скорость . Найди-

те максимальный угол (в радианах), на который отклоняется нить в процессе движения. l = 1м; = 1 рад/с, g = 10 м/с2.

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 первого шарика. Найдите cos .

m1 2 кг, m2 3 кг, v1 4 м/с, v 2 5 м/с.

а) 0,571; б) 0,471; в) 0,371; г) 0,271; д) 0,171

7. Тонкий однородный диск массы m и радиуса R может вращаться в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной 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, и система приобретает угловую скорость вращения . Найти радиус диска. m = 5 кг, = 6 рад/с, v = 7 м/с, = 30 .

а) 0,1 м; б) 0,2 м; в) 0,3 м;

г) 0,4 м; д) 0,5 м

8. Резиновая шайба массы m, двигаясь со скоро-

стью v 0 ,

соскальзывает с горки высоты h к её

подножию. На сколько изменилась кинетическая энергия шайбы, если во время движения над шайбой была совершена работа сил трения Атр. m = 2 кг, v 0 = 3 м/с, h = 4

м, Атр = 5 Дж, g = 10 м/с.

а) 55 Дж; б) 75 Дж; в) 95 Дж; г) 115 Дж; д) 275 Дж

9. Грузик массы m совершает собственные затухающие колебания на

пружинке жёсткости k по закону x Ae

at

 

 

. Найдите

 

cos bt

 

 

 

 

4

 

циклическую частоту таких колебаний. k = 2 Н/м, m =1 кг, А = 1 см, а = 1 с–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 совершает 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-

сительно земли. А = 1 см, В = 1 см,

1

 

, 2

 

 

3

 

4

 

 

 

№ задания соответствует порядковому номеру студента в списке группы.

Задание необходимо сдать до 28 марта 2014 г.

Домашнее задание по физике № 17

1. Два маленьких массивных шарика закреплены на невесомом длинном стержне на расстоянии r1 друг от друга.

Стержень может вращаться без трения в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей посередине между шариками. Стержень раскрутили из состояния покоя до уг-

ловой скорости , при этом была совершена работа А1. Шарики раздвинули симметрично на расстояние r2 = 3r1 и раскрутили до той же угловой скорости. Какая работа при этом была совершена?

1) А2 = 9А1

2) А2 = 3А1

3) А2 =

1

А1

4) А2 =

1

А1

3

9

 

 

 

 

 

 

2. Два невесомых стержня длины b соединены под углом 1 = 180 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?

1) 2

2) 4

3)

 

4)

 

5)

 

 

 

4

 

2

 

3. Массивный диск может вращаться вокруг закреплённой оси без трения. На диск начинает действовать момент сил, который зависит от

 

 

 

2

 

угла поворота

по закону M A

 

 

. Найдите работу момента

0

 

 

 

 

силы при повороте диска на угол 0 . А =

1 H м , 0 1 рад.

4. Небольшая шайба начала движение без начальной скорости по гладкой ледяной горке из точки А. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Зависимость потенциальной энергии шайбы от координаты х изображена на графике U(x). В точке В при столкновении со стенкой выделилось 40 Дж тепла и шайба отскочила назад. Шайба остановится в точке ...

а) C б) E в) D г) F

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 циклическую частоту 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 горизонталь-

 

но со скоростью v1 . Под углом к направлению

 

его движения летит второй шарик массы m2 со ско-

 

ростью v 2

и сталкивается с первым. Шарики сли-

 

паются и далее движутся вместе. Найдите величи-

ну импульса шариков после удара. m1 3 кг,

m2 4

кг, v1 5 м/с,

v 2 6 м/с, = 45

 

 

 

а) 96,2 кг м/с;

б) 66,2 кг м/с ;

в) 36,2 кг м/с;

г) 16,2

кг м/с;

д) 6,2 кг м/с 7. На горизонтальной плоскости лежит тонкий однородный стержень

массы m и длины l, который может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр масс стержня С. Под углом к стержню в той же плоскости движется маленький пла-

стилиновый шарик такой же массы m со скоростью v . Шарик прилипает к концу стержня. Найти угловую скорость вращения системы по-

сле удара. m=3 кг, l=4 м, v =5

м/с, = 30 .

а) 0,14 рад/с; б) 0,34 рад/с;

в) 0,64 рад/с; г) 0,94 рад/с; д) 1,94

рад/с

8. Однородный шар массы m и радиуса R скатывается без проскальзывания с горки высоты h. Начальная скорость центра масс шара равна v 0 .

Найдите угловую скорость вращения шара после того, как он скатится с горки. Сопротивлением воздуха прене-

бречь.m=4 кг,R=5 м,v 0 =6 м/с,h=7 м, g = 10 м/с.

а) 5,33 с–1; б) 4,33 с–1; в) 3,33 с–1; г) 2,33 с–1; д) 1,33 с–1