тесты физика. Физика тесты. Сборник тестов по курсу общей физики иваново 2006 удк 53 Кудин Л. С. Сборник тестов по курсу общей физики

• Название: Сборник тестов по курсу общей физики иваново 2006 удк 53 Кудин Л. С. Сборник тестов по курсу общей физики
• Анкор: тесты физика
• Дата: 26.01.2021
• Размер: 1.31 Mb.
• Имя файла: Физика тесты.docx
• Тип: Сборник тестов; #171373
• страница: 4 из 21

ГАРМОНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

^{A - амплитуда колебания} v- ^{скорость}

_{A0 - начальная амплитуда} x, y - координата, смещение

B - амплитуда колебания

.


x_m
x - скорость

F₀ - модуль вынуждающей силы

^. - амплитуда скорости

_{0 -} амплитуда вынуждающей си- лы

g - ускорение свободного паде- ния

..

x - ускорение
..

x_m- амплитуда ускорения

k - константа квазиупругой силы	 -	угол
l - длина	0 -	начальная фаза колебания
m - масса	 -	коэффициент затухания
N - число колебаний	 -	логарифмический декремент
		затухания
r - коэффициент сопротивления	 -	разность частот
Т - период	 -	циклическая частота
t - время	0 -	собственная частота колебания

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

1. 
   Какое из приведенных ниже утверждений есть определение гармониче- ского колебательного движения?
   

а) движение, вызванное внешней периодически изменяющейся силой;

б) движение, при котором периодически повторяются значения физических величин, определяющих это движение;

в) движение, при котором смещение от положения равновесия со временем меняется по закону синуса или косинуса;

г) движение, при котором все точки тела движутся по окружно- стям с центрами, лежащими на одной прямой.

2. 
   Зависимость координаты x от времени t имеет вид: 1) x = 4sin(t - /6);
   

2) x = А sin²t; 3) x = Аt sint; 4) x = А₁ cos(t + ) + А₂ cost;

5) x = А sin³t. Какие из зависимостей описывают гармонические коле- бания?

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

3. 
   Какой из графиков, приведенных на рисунках, описывает зависимость от времени смещения точки от положения равновесия для гармонического колебательного движения?
   

^x x
О _О


x

О _О
3
а) 1; б) 1, 2; в) 2, 3; г) 3, 4; д) 1, 4.

4. 
   Задано уравнение гармонических колебаний: x=Acos(2πt/T+  ₀). Какое из нижеприведенных выражений представляет фазу этих колебаний?
   

а) 2πt/T; _{б) 0;} в) 2π/T;

г) (2πt/T + ₀); д) cos(2πt/T+  ₀).

5. 
   Что называется амплитудой гармонических колебаний?
   
   1. 
      смещение тела от положения равновесия в данный момент времени; б) расстояние между точками, колеблющимися в одинаковых фазах; в) расстояние между точками, колеблющимися в противоположных
      

фазах;

г) максимальное смещение тела от положения равновесия.

6. 
   Написать уравнение гармонического колебания, если известны его пара- метры: амплитуда колебаний 5 см, циклическая частота 2π с ^–1, начальная фаза π/4.
   

а) x = 5cos2π/Т(t + π/4); б) x = 5cos2π(t + π/4); в) x = 5cos(2πt + π/4); г) x = 5cos(2πt/T + π/4).

7. 
   Уравнение колебаний имеет вид: x = Аsin(t + ). Какой из приведенных ниже графиков представляет зависимость скорости от времени, при ус- ловии, что  = 0.
   

V <sub>V

О t</sub> О _t

1

V

О

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.

8. 
   Какова начальная фаза гармонического колебания x = Asin( ₀t + ), зависи- мость смещения которого от положения равновесия изображена на рисун- ке?
   

^{а) 0;} б) /2; в) /3; г) /6.

9. 
   Колебательное движение описывается уравнением x = Acos( ₀t + ). Ус- тановите соответствие между энергией колебания и ее математическим выражением.
   

Энергия колебаний ^{Математическое} выражение

а) кинетическая энергия колебаний б) потенциальная энергия колебаний

mA² ²


0
1) ₂

kA²

2) ₄

mA² ²

в) полная энергия колебаний ₃₎
г) средняя энергия колебаний

2

kA<sup>2



0</sup> sin²(₀t + )

2

4) ₂ cos (₀t + )
а) ; б) ; в) ; г) .

10. 
    Какие из приведенных зависимостей координаты xот времени tне описы- вают гармоническое колебательное движение?
    

1) x = Аsin(t–/6); 2) x = А₁cos(t + ) + А₂cost;

3) x = (2Аcos ^ t)cost; 4) x = А cos t + А cos t;

2

5) x = А₀e^–t·cos(t + ).

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4; д) 5.

1 1 2 2

11. 
    Уравнение незатухающих колебаний имеет вид: x = Acos( ₀t + ). При- ведите в соответствие закону изменения физической величины от вре- мени математическое выражение.
    

_{Закон изменения} Математическое выражение

^{а) силы} 1) – A ² cos( t + )

0 0

^{б) смещения} 2) – A₀ sin(₀t + )

^{в) скорости} 3) Acos(₀t + )

^{г) ускорения} 4) – m ² Acos( t + )

0 0
а) ; б) ; в) ; г) .

12. 
    Какое из приведенных ниже выражений определяет полную энергию затухающих колебаний?
    

mA² ²



kA²

–2t

kA²


–t

kA²

а) ₂

⁰ _; б) ₂ e

; в)

₂ e ; г) ₄ .

13. 
    Что обозначает величинаl в выражении периода колебаний физическо-
    

го маятника T= 2 ?

1. 
   расстояние от оси вращения до центра тяжести тела; б) приведенную длину физического маятника;
   

в) расстояние от оси вращения до точки качания;

г) расстояние между центром тяжести и точкой качания.

14. 
    Из трех гармонических одинаково направленных колебаний с равными амплитудами и частотами, но различными начальными фазами:
    

1) 2/3, 2) 11/3; 3) 14/3; отобрать пары таких колебаний, которые при сложении гасят друг друга.

а) 1 и 2; б) 1 и 3; в) 2 и 3.

15. 
    При какой разности фаз: 1) /3, 2) /2, 3) , 4) /4 в результате сложения двух взаимно перпендикулярных колебаний с одинаковыми частотами получается линейное колебание.
    

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.

16. 
    Какова траектория движения точки, одновременно участвующей в двух взаимно перпендикулярных колебаниях вида: x = Аsint иy =Вcost.
    

а) прямая линия; б) окружность; в) парабола; г) эллипс.

17. 
    Из трех гармонических одинаково направленных колебаний с равными амплитудами и частотами, но различными начальными фазами:
    

1) /2, 2) 3/2; 3) 5/2 отобрать пары таких колебаний, которые при сло- жении дадут максимальную амплитуду.

а) 1 и 2; б) 1 и 3; в) 2 и 3.

18. 
    Установите соответствие между видом колебательного движения и урав- нением, описывающим данный колебательный процесс.
    

Колебательный процесс Уравнение

а) свободные незатухающие колебания _{1) x = А0e}^–t_{·cos(t + )} б) свободные затухающие колебания _{2) x = Аcost, y = Вcost} в) вынужденные колебания _{3) x = Аcos(t +)}

г) параметрические колебания

^⎛ 2 ^⎞

4) x = Аcos ^⎜t – arctg _{ 2 – 2}<sup>⎟

⎝</sup> 0 ^⎠
а) ; б) ; в) ; г) .

19. 
    Какое из приведенных ниже выражений дает значение логарифмическо- го декремента затухания?
    

^{а) k/m; б) r/2m;} в) T; г) 2/; д) t.

20. 
    Для рассматриваемых случаев установите соответствие между периодом и его математическим выражением.
    

_Период Математическое выражение



а) период колебания математического маятника _{1) T =}^2

б) период колебания физического маятника _{2) T=} ^2

в) период незатухающих колебаний _{3) T = 2}
г) период затухающих колебаний _{4) T = 2}
д) период биений _{5) T = 2}

а) ; б) ; в) ; г) ; д) .

21. 
    Приведите в соответствие колебательным процессам дифференциаль- ные уравнения.
    

Колебательный процесс ^{Дифференциальное} уравнение

а) незатухающие колебания

.. .

1. 
   mx = – kx – rx
   

б) затухающие колебания

.. .

в) вынужденные колебания

2. 
   mx = – kx – rx + F₀cost
   

..

3. 
   mx = – kx
   

а) ; б) ; в) .

22. 
    Установите правильную последовательность в изменении периода Т для свободных колебаний, совершаемых в среде с коэффициентом за- тухания , равным: 1)  = 0, 2)  << ₀, 3)  = ₀, 4)  > ₀.
    

^{а) T}1^>T2^{> T}3^>T4^{; б) T1 T2>T3>T4; в) T 1 T2<T34; ) T1 T2<<T3T4.}

23. 
    Приведите в соответствие физические величины их математическим выражениям.
    

Физическая величина ^{Математическое} выражение



а) декремент затухания ₁₎ ^


m
б) время релаксации ₂₎ ^2



^{в) добротность} 3) ¹

г) коэффициент сопротивления ^{4) T}
а) ; б) ; в) ; г) .

24. 
    Установите соответствие между амплитудой и ее математическим вы- ражением.
    

_{Амплитуда} Математическое выражение

а) незатухающих колебаний 1) A=^f0

б) затухающих колебаний _{2) A0e}^–t._{,  = 0}

в) вынужденных колебаний _{3) A0e}^–t._{,  > 0}
а) ; б) ; в) .

25. 
    Какое из приведенных ниже выражений определяет резонансную ам- плитуду?
    

а)^f0 , б) ^F0/m, в)^f0 , г) ^f0 .

2₀ 2_{0 2}

26. 
    Какое из приведенных ниже выражений определяет резонансную часто- ту?
    


г) ^2.

0

27. 
    Уравнение гармонических колебаний имеет вид x = 5cos(πt/4 + π/2) cм.
    

Чему равен период этого колебания?

а) 0,25 с; б) π/4 c; в) 1/8 с; г) 4 с; д) 8 с.

28. 
    Система выведена из положения равновесия и предоставлена самой се- бе. Какой будет вид зависимости x = (t) для случая  > ₀?
    

_x x ^x

_а) б) _в)

29. 
    Установите правильную последовательность в изменении  для резо- нансных кривых, изображенных на рисунке.
    

А

F₀/k

О

₁

₂

₃
рез ₀ ^

а) ₁ > ₂ > ₃; б)  ₁ > ₂ < ₃; в)  ₁ < ₂ > ₃; г)  ₁ < ₂ < ₃.

30. 
    Уравнение гармонических колебаний имеет вид x = 0,2cos5t м. Каково амплитудное значение скорости этого тела?
    

а) 0,2 м/с; б) 0,5 м/с; в) 1 м/с; г) 50 м/с; д) 12 м/с.

31. 
    Какую длину должен иметь математический маятник, чтобы период его колебаний был равен 2 с (g = 10 м/с )?
    

а) 0,25 м; б) 0,5 м; в) 1 м; г) 2 м; д) 4 м.

32. 
    Задано уравнение колебанийx=2e ^-0,1tsin(5πt + π/6)см. Чему равен лога- рифмический декремент затухания?
    

а) 0,04; б) 0,1; в) 0,2; г) 0,5π; д) 10π.

33. 
    
    A
    На рисунке представлен график смещения x точки из положения равно- весия в зависимости от времени t. Чему равен логарифм отношения ам- плитуд ln^A0 (где N – число полных колебаний).
    

N
х



N
а) T; б) NT; _в) ^T_; г) (T)^N.