“механика. утверждения”

Все задачи

На рисунке приведены графики зависимости координат двух тел, прямолинейно движущихся по оси от времени. На основании графиков выберите все верные утверждения о движении тел.

Мальчик и гиря

Мальчик поднимает вверх гирю массой 10 кг, действуя на неё постоянной силой 120 Н, направленной вертикально вверх. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

Вертикальное движение

Тело брошено вертикально вверх с поверхности Земли в момент времени. В таблице приведены результаты измерения модуля скорости тела в зависимости от времени. Выберите все верные утверждения на основании данных, приведённых в таблице.

Наклонная плоскость

На наклонной плоскости находится брусок массой 2 кг, для которого составлена таблица зависимости модуля силы трения от угла наклона плоскости к горизонту с погрешностью, не превышающей 0,01 Н. На основании данных, приведённых в таблице, используя закон сухого трения, выберите все верные утверждения.

Гармонические колебания

Тело совершает гармонические колебания вдоль оси. В таблице приведены координаты этого тела через равные промежутки времени.

Проекция скорости

В инерциальной системе отсчёта вдоль оси движется тело массой 20 кг. На рисунке приведен график зависимости проекции и скорости этого тела от времени.

Плавучие бруски

Два одинаковых бруска толщиной 5 см и массой 1 кг каждый, связанных друг с другом, плавают в воде так, что уровень воды приходится на границу между ними.

Сухое трение

Брусок массой 0.5 кг покоится на шероховатой горизонтальной плоскости. На него начинают действовать горизонтальной силой, модуль которой изменяется с течением времени. Коэффициент трения бруска о плоскость равен 0.2.

Цилиндрические сосуды

Два одинаковых вертикальных сообщающихся цилиндрических сосуда заполнены водой и закрыты поршнями массами. Когда система находится в равновесии, правый поршень с площадью основания 100 см² расположен ниже левого на величину, выберите из предложенного перечня все верные утверждения.

Положение шарика

В таблице представлены данные о положении шарика, прикрепленного к пружине и колеблющегося вдоль горизонтальной оси в различные моменты времени.

Оптимизация оптической системы

Оптическая система состоит из двух тонких линз, главные оптические оси которых совпадают. Первая линза — собирающая, а вторая — рассеивающая.

• Фокусное расстояние собирающей линзы:
  Расстояние между линзами равно.

• Точечный источник света:
  Расположен на главной оптической оси системы перед собирающей линзой на расстоянии от нее.

• Экран:
  Расположен за линзами.

Определите фокусное расстояние рассеивающей линзы, при котором размер светлого пятна на экране не будет зависеть от удаления экрана от этой линзы.

Исследование падения брусков

На плоскость, образующую с горизонтом угол, положили брусок массой и привязанный к нему легкой нерастяжимой нитью брусок массой.

• Положение брусков:
  Тяжелый брусок расположен ниже легкого так, что нить оказалась натянутой и расположенной в вертикальной плоскости.

• Ускорения брусков:
  Определите модули ускорений брусков, с учетом коэффициента трения и масс брусков.

Измерение объема цилиндров в различных жидкостях

Ученик помещал цилиндр объемом в различные жидкости, плотности которых представлены в таблице, и измерял объем погруженной в жидкость части цилиндра. Была получена зависимость объема погруженной части цилиндра от плотности жидкости.

Выберите все верные утверждения, согласующиеся с данными в таблице.

Наблюдение падения шариков

Учащиеся роняли с башни шарики для настольного тенниса и записывали их полет цифровой видеокамерой. В ходе анализа видеозаписей были построены графики зависимости пути и скорости шарика от времени его падения.

Выберите все верные утверждения, характеризующие наблюдаемое падение.

Движение тел по прямой

На рисунке приведены графики зависимости координаты от времени для двух тел, движущихся по прямой.

Выберите все верные утверждения о характере движения тел.

Плавание масла

На полу лифта находятся два металлических бака, в которые налито подсолнечное масло.

Выберите два правильных утверждения из списка.

Исследование закона Гука

В лаборатории проводился эксперимент по определению закона Гука с пружинами разной жесткости. Были измерены удлинения пружин при различных массах грузов.

Выберите два правильных утверждения и укажите их номера.

Выберите все утверждения, соответствующие результатам этих опытов.

График изменения кинетической энергии тела

На рисунке представлен схематичный вид графика изменения кинетической энергии тела с течением времени.

1. Выберите все утверждения, которые соответствуют результатам опыта.

Движение тела

На рисунке представлен схематичный вид графика изменения кинетической энергии тела с течением времени.

1. Выберите все верные утверждения, описывающие движение в соответствии с данным графиком.

Зависимость модуля силы упругости

Ученик проводит опыт, исследуя зависимость модуля силы упругости пружины от длины пружины. Эта зависимость выражается формулой где — длина пружины в недеформированном состоянии. График полученной зависимости приведен на рисунке.

1. Выберите все верные утверждения, соответствующие результатам этого опыта.

Зависимость от времени

На рисунке приведён график зависимости от времени для проекции на ось импульса тела, движущегося по прямой.

1. Как двигалось тело в интервалах времени от 0 до и от до? Выберите все верные утверждения, соответствующие графику.

График зависимости удлинения от силы упругости

Зависимость модуля силы упругости резинового жгута от удлинения изображена на графике.

Период малых вертикальных свободных колебаний

Период малых вертикальных свободных колебаний груза массой подвешенного на резиновом жгуте, равен

Работа надо совершить для сжатия газа

Какую работу надо совершить для сжатия некоторого количества идеального одноатомного газа в раза, если внутренняя энергия газа меняется при этом так, как показано на рисунке? Участок — отрезок параболы с вершиной в начале координат. Исходное значение внутренней энергии газа равно .

Трение доски о стол

На горизонтальной поверхности стола лежит доска массой а на доске сидит лягушка массой В некоторый момент времени лягушка совершает прыжок, отталкиваясь от доски, и приобретает скорость направленную под углом к горизонту. Считая, что длительность толчка лягушки о доску равна а сила, действующая на лягушку во время толчка, практически постоянна, определите, при каких значениях коэффициента трения доски о стол доска в момент толчка будет оставаться неподвижной.

Кинетическая энергия камня

Шарик катится по прямому жёлобу. Изменение координаты шарика с течением времени в инерциальной системе отсчёта показано на графике. Выберите два верных утверждения о процессах, наблюдаемых в опыте.

График зависимости кинетической энергии камня от времени

Малюсенький камешек массой в момент времени бросили под углом к горизонту со скоростью с высоты над песчаным пляжем, после чего камешек упал в песок. Изобразите график зависимости кинетической энергии камня от времени в системе отсчета, движущейся равномерно со скоростью вплоть до момента В начальный момент времени начало координат этой системы отсчета совпадает с положением камня. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Математический маятник

Математический маятник с частотой колебаний 0,5 Гц отклонили на небольшой угол от положения равновесия в положение 1 и отпустили из состояния покоя. Сопротивлением воздуха пренебречь. Выберите все верные утверждения и укажите их номера.

Анализ физических величин в различных ситуациях

Тело движется прямолинейно против оси

Используя график зависимости модуля скорости тела от времени (см. рисунок), определите проекцию его ускорения на ось в момент времени.

Спортсмен спускается на парашюте с постоянной скоростью. Как изменяются с течением времени в процессе спуска полная механическая энергия спортсмена и его кинетическая энергия?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Камень подбросили вверх

Как меняются по мере подъёма ускорение камня и его потенциальная энергия? Сопротивление воздуха не учитывать.

Груз пружинного маятника

Груз изображённого на рисунке пружинного маятника совершает гармонические колебания между точками 1 и 3. Как меняются модуль скорости груза и потенциальная энергия пружины маятника при движении груза от точки 2 к точке 1?

Скольжение коробочки

С вершины шероховатой наклонной плоскости из состояния покоя скользит с ускорением лёгкая коробочка, в которой находится груз массой (см. рисунок). Как изменятся время, за которое коробочка съезжает с наклонной плоскости, и сила трения коробочки о плоскость, если в коробочке будет лежать груз массой.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Переход спутника на новую орбиту

В результате перехода с одной круговой орбиты на другую скорость движения спутника Земли увеличилась. Как изменились в результате этого перехода центростремительное ускорение спутника и частота его обращения вокруг Земли?

Шарик в жидкости

Деревянный шарик плавает в керосине. Как изменятся масса вытесненной жидкости и глубина погружения шарика в жидкость, если он будет плавать в воде?

Переход искусственного спутника

В результате перехода искусственного спутника Земли с одной круговой орбиты на другую его центростремительное ускорение уменьшается. Как изменяются в результате этого перехода скорость движения спутника по орбите и период его обращения вокруг Земли?

Уменьшение центростремительного ускорения

В первом опыте на поверхности воды плавает деревянный брусок, частично погружённый в жидкость. Во втором опыте брусок заменили на другой — той же плотности и массы, но большей высоты.

Угловая скорость диска

В школьном опыте брусок, помещённый на горизонтальный диск, вращается вместе с ним с некоторой угловой скоростью. В ходе опыта угловую скорость диска уменьшили. При этом положение бруска на диске осталось прежним. Как изменились при этом центростремительное ускорение бруска и сила трения между бруском и опорой?

Итак, в различных физических ситуациях мы наблюдаем различные изменения физических величин. Это помогает нам лучше понять законы природы и принципы, лежащие в их основе.

На шероховатой наклонной плоскости покоится деревянный брусок. Угол наклона плоскости увеличили, но брусок относительно плоскости остался в покое. Как изменились при этом сила нормального давления бруска на плоскость и коэффициент трения бруска о плоскость?

Сила нормального давления бруска на плоскость Коэффициент трения бруска о плоскость

В первой серии опытов брусок с грузом перемещали при помощи нити равномерно и прямолинейно вверх по наклонной плоскости. Во второй серии опытов точно так же перемещали этот брусок, но сняв с него груз. Как изменились при переходе от первой серии опытов ко второй модуль работы силы трения при перемещении бруска на одинаковые расстояния и равнодействующая всех сил, приложенных к телу?

Модуль работы силы трения Равнодействующая сил, приложенных к телу

Выберите страницу

1. Верно. Т.к. бруски не тонут, а плавают на поверхности, значит, сила тяжести уравновешена силой Архимеда, действующей на погружённую в жидкость часть составного тела.

– погружённая в воду часть тела. В нашем случае в воду погружено только одно тело.

Из равенства силы тяжести и силы Архимеда найдём объём тела:

Т.к. в воду погружен только один брусок, то масса погруженной части равна кг. Тогда плотность материала брусков:

2. Неверно. Бруски утонут при условии, что сила тяжести больше силы Архимеда. Максимально достижимая сила Архимеда (когда оба бруска полностью погрузились в воду, т.е.

А сила тяжести, которая будет действовать на бруски с грузом:

Значит, бруски не утонут.

3. Неверно. Плотность воды равна , а плотность керосина равна . Т.к. выталкивающая сила – сила Архимеда, прямо пропорциональна плотности жидкости, то жидкость с меньшей плотностью будет меньше выталкивать тела и глубина погружения увеличится.

4. Верно. Сила Архимеда действует на погружённую в жидкость часть тела. В нашем случае в жидкость погружён один брусок из двух:

5. Неверно. При добавлении ещё двух брусков сила тяжести будет равна:

Пусть сила Архимеда уравновешивает силу тяжести. Тогда получим объём погружённой части тел:

Сравнивая с объёмом погружённой части для двух брусков (см. пункт 1), получаем, что объём погружённой части увеличился в два раза, то есть, теперь в воду погружены два бруска.

Исходная глубина погружения была – см, теперь в два раза больше – см. Значит, глубина погружения увеличилась на см.

1. Неверно. Плотность воды равна , а плотность подсолнечного масла равна . Т.к. выталкивающая сила – сила Архимеда, прямо пропорциональна плотности жидкости, то жидкость с меньшей плотностью будет меньше выталкивать тела и глубина погружения увеличится.

2. Неверно. При добавлении ещё трёх брусков сила тяжести будет равна:

с объёмом погружённой части для двух брусков и для пяти брусков (плюс три дополнительных бруска) получаем, что объём погружённой части увеличился в два с половиной раза, то есть, теперь в воду погружены два с половиной бруска.

Исходная глубина погружения была – см, теперь в два с половиной раза больше – см. Значит, глубина погружения увеличилась на см.

5. Верно. Т.к. бруски не тонут, а плавают на поверхности, значит, сила тяжести уравновешена силой Архимеда, действующей на погружённую в жидкость часть составного тела.