Мы используем файлы cookie
Только с ними все в интернете работает так, как нужно 🍪
Динамика. Характер изменения
Демидова М.Ю. Физика единый государственный экзамен. — Москва: Издательство Национальное образование, 2023. — 400 с. Материалы публикуются в учебных целях
Груз изображённого на рисунке пружинного маятника совершает гармонические колебания между точками 1 и 3. Как меняются модуль скорости груза и жёсткость пружины при движении груза маятника от точки 3 к точке 2?
Динамика движения
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
- увеличится
- уменьшится
- не изменится
Тело совершает колебания между точками 1, 2 и 3. В точках 1 и 3 тело имеет скорость, равную нулю и начинает двигаться в другом направлении, и в точке 2 имеет максимальную скорость. Поэтому, двигаясь от точки 3 к точке 2, скорость тела увеличивается
Жёсткость пружины не меняется, т.к. зависит от физических свойств, и мы её не меняем в процессе колебаний
На экзамене это задание принесло бы тебе 2/2 баллов.
Подтверждение покупки
Удалить курс из корзины?
Этот курс можно приобрести только с помощью менеджера или преподавателя. Уверен, что хочешь удалить его из корзины?
Введите больше 6 символов
Регистрация и доступ к курсам
Зарегистрируйся и Демо мастер-группы по любимым предметам.
Как тебя зовут?
Введите не меньше 2 символов
Привяжем номер телефона
Теперь нужно подтвердить номер – введи код из СМС
Почти закончили! Теперь нужно создать надежный пароль
Немного о тебе
В какой класс ты переходишь?
Укажи, какие предметы будешь или хочешь сдавать
Дополнительная информация
Пополнение счёта
К сожалению, данный курс заблокирован. Необходимо внести доплату
Этот урок не входит в
Можешь приобрести полный курс, чтобы получить доступ ко всему содержимому.
Тебе стали доступны демо-курсы. Смотри вебы, делай домашки – следующие 10 дней у тебя безграничный доступ. Курсы доступны в разделе “Мое обучение”.
Оплата и подтверждение
Вывод средств
Ваше задание подтверждено!
Теперь вы можете приступить к следующему уроку курса по математике
Подтверждение замены
Для смены номера телефона мы отправили Вам код по СМС, введите его в поле ниже.
Ты включаешь автопродление – 25-го числа каждого месяца доступ к купленным курсам будет автоматически продлеваться. Деньги будут списываться с одной из привязанных к учетной записи банковских карт. Управлять автопродлением можно из раздела Финансы
Отмена и благодарность
Для активации регулярного платежа мы спишем небольшую сумму с карты и сразу её вернем
Вы действительно хотите отменить автопродление?
Благодарим за покупку!
В ближайшее время курс будет доступен в разделе Моё обучение
Материалы будут доступны за сутки до начала урока
Чат будет доступен после выдачи домашнего задания
Укажите вашу электронную почту
*Все изображения и данные предоставлены в учебных целях несмотря на авторские права*
Сайт использовал файлы cookie для улучшения пользовательского опыта
Космический исследовательский зонд и окружение вокруг Меркурия
Появление космического исследовательского зонда, который движется по круговой орбите вокруг планеты Меркурий, вызвало много вопросов о его скорости и периоде обращения. Переход на другую круговую орбиту сказывается на центростремительном ускорении зонда.
Изменение скорости и периода обращения зонда
По мере перехода зонда на новую орбиту его скорость изменяется. Также меняется период обращения зонда вокруг Меркурия.
Таблица с выбранными цифрами для каждой физической величины:
| Физическая величина | Цифры |
|---|---|
| Скорость зонда | |
| Период обращения зонда |
Железный и алюминиевый шарики: малые колебания
Изучение железного шарика, совершающего малые свободные колебания на нити, привело к замене его на алюминиевый шарик такого же диаметра. Амплитуда колебаний в обоих случаях осталась неизменной.
Изменения периода колебаний и потенциальной энергии
В результате замены шарика, период свободных колебаний и максимальная потенциальная энергия шарика также могут измениться.
Наклонная плоскость и цилиндр: момент силы и равнодействующая
Рассмотрим цилиндр, расположенный на наклонной плоскости. При увеличении угла наклона плоскости, изучим, как меняются момент силы тяжести относительно точки цилиндра и равнодействующая сил со стороны плоскости.
Изменения момента силы и равнодействующей силы
Таблица с характеристиками изменений:
| Физическая величина | Характер изменения |
|---|---|
| Момент силы тяжести | |
| Равнодействующая сила |
Легкий барабан: высота отскока и выделившееся тепло
Груз помещается в легкий барабан, подвергая его различным экспериментам. Определим, как изменяются высота отскока груза и количество выделившегося тепла при соударении.
Изменения высоты отскока и выделившегося тепла
Анализируя первый и второй эксперименты:
| Физическая величина | Изменение |
|---|---|
| Высота отскока шарика | |
| Выделившееся тепло |
Спуск на парашюте: механическая и кинетическая энергия
Полет спортсмена на парашюте исследует изменения в его полной механической энергии и кинетической энергии.
Изменения механической и кинетической энергии
Спускаясь с постоянной скоростью, приведем величины к изменениям:
| Физическая величина | Изменение |
|---|---|
| Полная механическая энергия | |
| Кинетическая энергия |
Подбрасывание камня вверх: ускорение и потенциальная энергия
Подброшенный камень движется вверх без учета сопротивления воздуха. Рассмотрим изменения ускорения камня и его потенциальной энергии по мере подъема.
Изменения ускорения и потенциальной энергии
Таблица для изучаемых изменений:
| Физическая величина | Изменение |
|---|---|
| Ускорение камня | |
| Потенциальная энергия |
Пружинный маятник: скорость и потенциальная энергия
Груз гармонически колеблется на наклонной плоскости. Рассмотрим, как изменяются модуль скорости груза и потенциальная энергия пружины маятника при движении груза между точками.
Изменения скорости и потенциальной энергии
Подробная таблица:
| Физическая величина | Изменение |
|---|---|
| Модуль скорости груза | |
| Потенциальная энергия пружины |
Скользящая коробочка на наклонной плоскости: время и сила трения
Изучим появление груза в коробочке на наклонной плоскости.
Изменения времени и силы трения
Увеличение груза приводит к изменениям в:
| Физическая величина | Изменение |
|---|---|
| Время движения коробочки | |
| Сила трения |
Центростремительное ускорение и частота обращения спутника Земли
При переходе искусственного спутника Земли с одной круговой орбиты на другую, скорость его движения увеличивается. Это приводит к уменьшению центростремительного ускорения спутника. В свою очередь, частота обращения спутника вокруг Земли изменяется.
| Показатели | Направление изменения |
|---|---|
| Центростремительное ускорение спутника | Уменьшается |
| Частота обращения спутника вокруг Земли | Изменяется |
Масса вытесненной жидкости и глубина погружения деревянного шарика
Когда деревянный шарик плавает в керосине и переносится в воду, масса вытесненной жидкости и глубина погружения шарика будут изменяться.
| Показатели | Направление изменения |
|---|---|
| Масса вытесненной жидкости | Уменьшится |
| Глубина погружения шарика в жидкость | Увеличится |
Период обращения спутника вокруг Земли и скорость движения
При изменении круговой орбиты искусственного спутника Земли, его период обращения остаётся постоянным, в то время как скорость движения по орбите изменяется.
| Показатели | Направление изменения |
|---|---|
| Скорость движения спутника по орбите | Изменяется |
| Период обращения спутника вокруг Земли | Постоянен |
Сила Архимеда и масса вытесненной жидкости
В опыте с плавающими деревянными брусками, заменой одного бруска на другой, ваша цель – понять как изменится масса вытесненной жидкости и сила Архимеда.
| Показатели | Направление изменения |
|---|---|
| Сила Архимеда | Не изменится |
| Масса вытесненной воды | Изменится |
В тексте описаны примеры физических явлений и экспериментов, где в результате изменений различных параметров происходит изменение других показателей. Определить эти зависимости и взаимосвязи помогут таблицы с соответствующими показателями.
Период свободных колебаний Максимальная потенциальная энергия шарика
## Подвешенный груз на пружине: изменения частоты колебаний и максимальной скорости
Подвешенный на пружине груз совершает вертикальные свободные гармонические колебания. Массу груза уменьшили, оставив жёсткость пружины и амплитуду колебаний неизменными.
| Частота колебаний груза | Максимальная скорость груза |
|--------------------------|------------------------------|
| | |
## Полная механическая энергия и модуль импульса камня при броске вверх
Камень брошен вверх под углом к горизонту. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало.
| Полная механическая энергия камня | Модуль импульса камня |
|-----------------------------------|-------------------------|
| | |
## Пружинный маятник: изменения потенциальной и кинетической энергии при вертикальных колебаниях
Массивный груз, подвешенный к потолку на пружине, совершает вертикальные свободные колебания. Пружина всё время остаётся растянутой.
| Потенциальная энергия пружины | Кинетическая энергия груза |
|--------------------------------|------------------------------|
| | |
## Затухающие колебания маятника: изменения механической энергии и потенциальной энергии груза
Груз изображённого на рисунке пружинного маятника совершает затухающие гармонические колебания между точками 1 и 3.
| Полная механическая энергия маятника | Потенциальная энергия груза в поле тяжести |
|--------------------------------------|----------------------------------------------|
| | |
## Изменения ускорения и жесткости пружины при движении маятника
Груз изображённого на рисунке пружинного маятника совершает затухающие гармонические колебания между точками 1 и 3.
| Ускорение груза | Жесткость пружины |
|-----------------|-------------------|
| | |
## Параметры полёта шарика: влияние начальной скорости на время и дальность
Шарик, брошенный горизонтально с высоты с начальной скоростью, преодолел расстояние за время. Сопротивление воздуха пренебрежимо.
| Время полета | Дальность полета |
|--------------|-------------------|
| | |
## Изменения модуля импульса силы и импульса тела при увеличении силы
На тело массой поступательно движущееся в инерциальной системе отсчёта, действует постоянная равнодействующая сила в течение времени. Если увеличить силу, то изменятся модуль импульса силы и импульса тела.
| Модуль импульса равнодействующей силы | Модуль изменения импульса тела |
|----------------------------------------|--------------------------------|
| | |
## Изменения силы натяжения нити и силы тяжести на шарик
Стальной шарик висит на нитке, привязанной к штативу. Под шарик подставили стакан с водой, и шарик погрузился. Как изменились сила натяжения нити и сила тяжести на шарик?
| Сила натяжения нити | Сила тяжести |
|---------------------|--------------|
| | |
## Влияние замены шарика на время свободных колебаний и его потенциальную энергию
Железный сплошной шарик заменили на алюминиевый такого же диаметра. Амплитуда колебаний в обоих случаях одинакова.
| Период свободных колебаний | Максимальная потенциальная энергия шарика |
|---------------------------|--------------------------------------------|
| | |
Космический исследовательский зонд обращается по круговой орбите вокруг Марса. В результате перехода на другую круговую орбиту центростремительное ускорение зонда увеличилось. Как изменились при этом переходе скорость зонда и период обращения зонда вокруг Марса?
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?
- не изменяется
Модуль скорости грузаПотенциальная энергия пружинного маятника
Тело совершает колебания между точками 1, 2 и 3. В точках 1 и 3 тело имеет скорость, равную нулю и начинает двигаться в другом направлении, и в точке 2 имеет максимальную скорость. Поэтому, двигаясь от точки 2 к точке 1, скорость тела уменьшается
В точке 2 пружина находится в равновесном состоянии, а в точках 1 и 3 пружина сжата и растянута соответственно, значит, ее потенциальная энергия в этих точках максимальна, т.к. пружина деформировалась. Т.е. при движении от точки 2 к точке 1 энергия пружины увеличивается
Все задачи
Тонкая однородная пластина П опирается одним ребром на гладкую горизонтальную поверхность, а другим — на шероховатую наклонную плоскость, образующую с горизонтом угол (см. рисунок). Модуль действующей на пластину силы тяжести К середине верхнего ребра пластины прикреплена гладкая невесомая нить, переброшенная через блок. На другом конце нити подвешен груз . Отрезок нити между пластиной П и блоком параллелен наклонной плоскости, а между грузом и блоком — вертикален. Определите вес груза , при котором рассмотренная система будет находиться в равновесии, если коэффициент трения пластины о наклонную плоскость равен
На рисунке показан график зависимости координаты тела, движущегося вдоль оси от времени (парабола). Графики А и Б представляют собой зависимости физических величин, характеризующих движение тела, от времени
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут представлять.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
модуль скорости тела
модуль ускорения тела
кинетическая энергия тела
проекция на ось
перемещения тела из начального положения
проекция скорости тела
проекция ускорения тела
Тело равномерно движется по окружности радиусом Частота обращения тела равна Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими движение тела, и формулами, по которым их можно рассчитать.
A) линейная скорость
Б) угловая скорость
После удара шайба массой начала скользить с начальной скоростью вверх по плоскости, установленной под углом к горизонту (см. рисунок). Переместившись вдоль оси на расстояние шайба соскользнула в исходное положение. Коэффициент трения шайбы о плоскость равен Формулы А и Б позволяют рассчитать значения физических величин, характеризующих движение шайбы.
Установите соответствие между формулами и физическими величинами, значение которых можно рассчитать по этим формулам.
модуль проекции силы тяжести на ось
модуль силы трения
модуль ускорения шайбы при её движении вверх
модуль ускорения шайбы при её движении вниз
A) Время подъема
Б) Время спуска
Шарик массой висел неподвижно на невесомой нерастяжимой нити длиной В результате толчка шарик приобрёл скорость направленную горизонтально (см. рисунок), и начал совершать колебания в вертикальной плоскости.
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче, — ускорение свободного падения.
A) максимальная высота подъёма шарика относительно первоначального положения
Б) модуль силы натяжения нити в нижней точке траектории движения шарика
После удара в момент времени шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью как показано на рисунке. В момент времени шайба вернулась в исходное положение. Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы.
кинетическая энергия
проекция скорости
полная механическая энергия
проекция ускорения
На рисунке показан график зависимости координаты тела, движущегося вдоль оси от времени (парабола). Графики А и Б представляют собой зависимости физических величин, характеризующих движение этого тела, от времени Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.
проекция перемещения тела на ось
проекция ускорения тела на ось
модуль скорости тела
Мячик бросают с начальной скоростью под углом к горизонту с балкона высотой (см. рисунок). Графики А и Б представляют собой зависимости физических величин, характеризующих движение мячика в процессе полёта, от времени Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. Сопротивлением воздуха пренебречь. Потенциальная энергия мячика отсчитывается от уровня
проекция импульса мячика на ось
проекция импульса мячика на ось
потенциальная энергия мячика
потенциальная энергия мячика
Маленькая шайба массы способная перемещаться вдоль гладкого стержня, находится на поверхности горизонтального диска, равномерно вращающегося с угловой скоростью на расстоянии от оси с которой шайба соединена лёгкой недеформированной пружинкой жёсткости (см. рисунок). Коэффициент трения между шайбой и диском — Как только угловая скорость начинает медленно и плавно возрастать, шайба начинает смещаться. При угловой скорости расстояние до оси стало при этом диск стал вновь вращаться равномерно.
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
A) модуль ускорения шайбы, находящейся на расстоянии
от оси вращения
Б) кинетическая энергия шайбы, находящейся на расстоянии
A) модуль скорости шайбы, находящейся на расстоянии
Б) модуль равнодействующей сил, действующих на шайбу на расстоянии
Установите соответствие между зависимостью проекции скорости тела от времени (все величины выражены в СИ) и зависимостью координаты этого тела от времени (начальная координата тела равна 0).
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Установите соответствие между зависимостью проекции скорости тела от времени и зависимостью проекции перемещения этого тела от времени для одного и того же движения (все величины выражены в СИ).
- проекция скорости
Выражения А и Б определяют зависимость координат двух тел от времени. Установите соответствие между зависимостью координаты тела от времени и зависимостью проекции скорости от времени для этого же тела (все величины заданы в СИ).
Движущаяся частица массой налетает на покоящуюся частицу массой После упругого соударения частица массой отлетает под углом к линии первоначального движения легкой частицы. Найти угол под которым отлетает частица массой
Брусок массой соскальзывает без начальной скорости с высоты по наклонной плоскости. Другой брусок массой движется по этой плоскости от основания вверх с начальной скоростью Бруски начинают движение одновременно. На некоторой высоте бруски сталкиваются, после чего движутся как одно целое. Определить скорость этого тела у основания наклонной плоскости. Трение брусков о плоскость не учитывать.
Шар массой движущийся со скоростью налетает на неподвижный шар массой Между шарами происходит центральный абсолютно упругий удар, после которого они движутся поступательно вдоль одной прямой. Найдите максимально возможную скорость удаления шаров друг от друга после соударения. При каком соотношении масс эта скорость достигается?
Груз, привязанный к нити, отклонили от положения равновесия и в момент отпустили из состояния покоя (см. рисунок). На графиках А и Б показано изменение физических величин, характеризующих движение груза после этого. — период колебаний груза. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Два пластилиновых шарика массами и находятся на горизонтальном гладком столе. Первый из них движется ко второму со скоростью а второй покоится относительно стола. Укажите формулы, по которым можно рассчитать модули изменения скоростей шариков в результате их абсолютно неупругого удара. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
A) модуль изменения скорости первого шарика
Б) модуль изменения скорости второго шарика
С высоты по наклонной плоскости из состояния покоя соскальзывает брусок массой Длина наклонной плоскости равна а коэффициент трения между бруском и плоскостью равен Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно определить.
A) сила трения, действующая на брусок
Б) время движения бруска
В инерциальной системе отсчёта (ИСО) за время под действием постоянной силы импульс тела массой изменился на .
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
A) сила, действующая на тело
Б) ускорение тела в ИСО
Шайба массой съезжает с горки без трения из состояния покоя. Ускорение свободного падения равно У подножия горки кинетическая энергия шайбы равна Чему равны высота горки и модуль импульса шайбы у подножия горки? Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
A) высота горки
Б) модуль импульса шайбы у подножия горки
Материальная точка движется по оси Её координата меняется по закону:
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
A) амплитуда скорости точки
Б) амплитуда ускорения точки
Материальная точка движется по оси Её скорость меняется по закону:
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
A) период колебаний материальной точки
Б) расстояние между крайними положениями точки
Гладкий клин массой покоится на горизонтальном столе. В наклонную поверхность клина попадает маленький шарик массой летящий горизонтально, и после абсолютно упругого удара о поверхность клина отскакивает вертикально вверх. На какую высоту поднимется шарик относительно точки удара, если после удара клин приобретает скорость Ускорение свободного падения примите равным
Один конец лёгкой пружины жёсткостью прикреплён к бруску, а другой закреплён неподвижно. Брусок скользит по горизонтальной направляющей так, что его координата изменяется со временем по закону
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени.
A) кинетическая энергия бруска
ускорения бруска на ось
Невесомая пружина с коэффициентом жесткости прикреплена верхним концом к потолку (см. рисунок). К нижнему концу пружины прикрепляют груз массой и осторожно отпускают без начальной скорости в момент времени Начинаются гармонические колебания с циклической частотой Уровень отсчета потенциальной энергии взаимодействия груза с Землей принять за начальное положение.
A) энергия упругой деформации пружины
Б) потенциальная энергия взаимодействия груза с Землей
A) полная механическая энергия осциллятора
Б) кинетическая энергия груза
На покоящийся на гладком горизонтальном столе клин массой с высоты падает шарик массой и отскакивает под углом к горизонту. Найти скорость клина после удара. Соударение между шариком и клином считать абсолютно упругим, трение между клином и столом не учитывать. Ускорение свободного падения принять