Мод.1,2,3-3ур.-осн.-08. Мод.1,2,3-3ур.-осн. Сборник тестовых контрольных заданий (модулей) по физике 3го уровня сложности Утверждено Редакционно издательским советом

• Название: Сборник тестовых контрольных заданий (модулей) по физике 3го уровня сложности Утверждено Редакционно издательским советом
• Анкор: Мод.1,2,3-3ур.-осн.-08.doc
• Дата: 04.03.2018
• Размер: 2.81 Mb.
• Имя файла: Мод.1,2,3-3ур.-осн.-08.doc
• Тип: Сборник тестов; #16212
• страница: 2 из 13

Вариант № 5

1. Мяч, брошенный со скоростью v₀=10 м/с под углом =45⁰ к горизонту, упруго ударяется о стенку, находящуюся на расстоянии =3 м от места бросания (рис. 1). Определить координаты точки приземления.

Ответ: а) x_п=-3 м; y_п=1 м; б) x_п=-2 м; y_п=1 м;

в) x_п=-4 м; y_п=0 м; г) x_п=-3 м; y_п=0 м; д) x_п=-1 м; y_п=1 м.
2. Тело брошено горизонтально с горы с начальной скоростью v₀=110 м/с. Найти нормальное ускорение тела спустя время t=6,35 с после бросания.

Ответ: а) а_n=7,4 м/с²; б) а_n=8,0 м/с²; в) а_n=8,6 м/с²; г) а_n=9,0 м/с²; д) а_n=9,6 м/с².
3. При наблюдении затухающих колебаний оказалось, что для двух последовательных колебаний амплитуда второго меньше амплитуды первого на 60%. Период колебаний T=0,5 с. Определить коэффициент затухания.

Ответ: а) =2,03 с^-1; б) =1,83 с^-1; в) =1,63 с^-1; г) =1,43 с^-1; д) =1,23 с^-1.
4. Складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковыми периодами Т₁=Т₂=1,5 с и амплитудами А₁=А₂=2 см. Начальные фазы колебаний ₁=/2 и ₂=/3. Определить начальную фазу  результирующего колебания.

Ответ: а) =0,457 рад; б) =0,447 рад; в) =0,437 рад; г) =0,427 рад; д) =0,417 рад.
5. На наклонной плоскости с углом наклона к горизонту =30⁰ движется тело массой m=1 кг (рис. 2), связанное невесомой нитью с телом 1 такой же массы. Коэффициент трения тела 2 о наклонную плоскость =0,1. Найти ускорение этих тел. Трением в блоке пренебречь.

Ответ: а) а=1,62 м/с²; б) а=1,82 м/с²; в) а=1,92 м/с²; г) а=2,02 м/с²; д) а=2,12 м/с².
6. Доска А (рис. 3) движется по горизонтальному столу под действием силы натяжения привязанной к ней нити. Нить перекинута через прикрепленный к столу блок и прикреплена к другой доске В, падающей вниз. Определить натяжение нити Т, если масса доски А m₁=0,2 кг, масса доски В m₂=0,3 кг, коэффициент трения =0,25. Массой блока пренебречь.

Ответ: а) T=1,37 Н; б) T=1,47 Н; в) T=1,57 Н; г) T=1,67 Н; д) T=1,77 Н.
7. Однородный цилиндр радиуса R=0,2 м скатывается без скольжения с наклонной плоскости, составляющей с горизонтом угол =30⁰ (рис. 4). Угловая скорость вращения цилиндра =5 с^-1. Найти время t, за которое угловая скорость цилиндра возрастет вдвое.

Ответ: а) t=0,51 с; б) t=0,41 с; в) t=0,31 с; г) t=0,21 с; д) t=0,11 с.
Вариант № 6

1. Мяч, брошенный со скоростью v₀=10 м/с под углом =45⁰ к горизонту, упруго ударяется о стенку, находящуюся на расстоянии =3 м от места бросания (рис. 1). Определить координаты точки отскока.

Ответ: а) x₀=2 м; y₀=3,61 м; б) x₀=3 м; y₀=3,61 м; в) x₀=4 м; y₀=2,61 м; г) x₀=3 м; y₀=2,61 м; д) x₀=1 м; y₀=3,61 м.
2. Тело брошено горизонтально с горы с начальной скоростью v₀=110 м/с. Найти тангенциальное ускорение тела спустя время t=6,35 с после бросания.

Ответ: а) а_=3,6 м/с²; б) а_=4,0 м/с²; в) а_=4,4 м/с²; г) а_=4,8 м/с²; д) а_=5,2 м/с².
3. При наблюдении затухающих колебаний оказалось, что для двух последовательных колебаний амплитуда второго меньше амплитуды первого на 60%. Период колебаний T=0,5 с. Определить собственную частоту незатухающих колебаний.

Ответ: а) ₀=2,02 Гц; б) ₀=3,02 Гц; в) ₀=2,52 Гц;

г) ₀=3,52 Гц; д) ₀=4,02 Гц.
4. На наклонной плоскости с углом наклона к горизонту =30⁰ движется тело массой m=1 кг, связанное невесомой нитью с телом 1 такой же массы (рис. 2). Коэффициент трения тела 2 о наклонную плоскость =0,1. Найти силу натяжения нити. Трением в блоке пренебречь.

Ответ: а) Т=3,8 Н; б) Т=4,8 Н; в) Т=5,8 Н;

г) Т=6,8 Н; д) Т=7,8 Н.
5. Сфера (рис. 3) радиусом R=2 м равномерно вращается вокруг оси симметрии с частотой 30 мин^-1. Внутри сферы находится шарик массой m=0,2 кг. Найти высоту, соответствующую положению равновесия шарика относительно сферы.

Ответ: а) h=1,2 м; б) h=1 м; в) h=1,4 м; г) h=1,6 м; д) h=0,8 м.
6. Расположенный вертикально однородный стержень длины =1 м может вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. В точку, отстоящую от оси вращения на 2/3, ударяется тело массы m=0,2 кг, летящее перпендикулярно к стержню и к оси (рис. 4). После удара стержень отклоняется на угол =30⁰, а тело отскакивает назад со скоростью v=5 м/с. Найти начальную скорость тела v₀. Масса стержня M=10 кг.

Ответ: а) v₀=54,8 м/с; б) v₀=44,8 м/с; в) v₀=34,8 м/с; г) v₀=24,8 м/с; д) v₀=14,8 м/с.
7. Тонкая прямоугольная пластинка может совершать колебательные движения относительно оси, лежащей в ее плоскости и перпендикулярной к одной из ее сторон, длина которой =0,2 м (рис. 5). Определить период колебаний такого физического маятника, если ось совпадает с верхней стороной пластинки.

Ответ: а) Т=0,33 с; б) Т=0,43 с; в) Т=0,53 с; г) Т=0,63 с; д) Т=0,73 с.
Вариант № 7

1. Мяч, брошенный со скоростью v₀=10 м/с под углом =45⁰ к горизонту, упруго ударяется о стенку, находящуюся на расстоянии =3 м от места бросания (рис. 1). Определить скорость мяча в момент удара о стенку.

Ответ: а) v=3,6 м/с; б) v=4,6 м/с;

в) v=5,6 м/с; г) v=6,6 м/с; д) v=7,6 м/с.
2. Тело движется с постоянной относительно Земли скоростью v=20 м/с с востока на запад по параллели, лежащей на широте =60⁰. Найти нормальное ускорение тела при учете суточного вращения Земли. R_з=6,410⁶ м/с, =1210^-6 с^-1.

Ответ: а) а_n=16,610^-5 м/с²; б) а_n=14,610^-5 м/с²; в) а_n=12,610^-5 м/с²;

г) а_n=10,610^-5 м/с²; д) а_n=8,610^-5 м/с².
3. Математический маятник совершает затухающие колебания с логарифмическим декрементом затухания =0,2. Во сколько раз уменьшится полное ускорение маятника в его крайнем положении за одно колебание?

Ответ: а) N=1,12; б) N=1,22; в) N=1,32; г) N=1,42; д) N=1,52.
4. Найти ускорение груза 1 в системе, изображенной на рисунке 2. Массы тел соответственно равны m₁=1 кг, m₂=5 кг, m₃=2 кг. Коэффициент трения между грузами 1 и 2 =0,2. Трением между грузом 2 и наклонной плоскостью пренебречь. Угол =30⁰.

Ответ: а) а=6,3 м/с²; б) а=5,3 м/с²; в) а=4,3 м/с²; г) а=3,3 м/с²; д) а=2,3 м/с².
5. Сфера (рис. 3) радиусом R=2 м равномерно вращается вокруг оси симметрии с частотой 30 мин^-1. Внутри сферы находится шарик массой m=0,2 кг. Найти силу реакции сферы N в случае равновесия шарика внутри сферы.

Ответ: а) N=0,6 Н; б) N=0,5 Н; в) N=0,4 Н;

г) N=0,3 Н; д) N=0,2 Н.
6. Найти изменение угловой скорости  вращения планеты вокруг собственной оси в том случае, когда на ее поверхность упадет метеорит массой m=10³ кг, летящей в плоскости экватора планеты со скоростью v=810³ м/с под углом =60⁰ к вертикали (рис. 4). Масса планеты M=5,9610²⁴ кг, ее радиус R=6,410⁶ м, угловая скорость =7,310^-5 с^-1.

Ответ: а) =0,3310^-24 с^-1; б) =0,4310^-24 с^-1; в) =0,5310^-24 с^-1;

г) =0,6310^-24 с^-1; д) =0,7310^-24 с^-1.
7. Некоторое тело (рис. 5) качается около оси с периодом Т₁=0,5 с. Если же к нему прикрепить грузик с массой m=0,05 кг на расстоянии =10 см ниже оси, то оно качается с периодом Т₂=0,6 с. Найти момент инерции тела относительно оси качания.

Ответ: а) I=1,810^-5 кгм²; б) I=1,610^-5 кгм²; в) I=1,410^-5 кгм²; г) I=1,210^-5 кгм²; д) I=1,010^-5 кгм².
Вариант № 8

1. На вершине склона горы на расстоянии L=1 км (вдоль горизонта) от подножья установлена цель. С какой скоростью v₀ необходимо произвести выстрел из пушки, чтобы попасть в цель. Угол наклона горы =20⁰, угол стрельбы по отношению к горизонту =45⁰ (рис. 1).

Ответ: а) v₀=164,3 м/с; б) v₀=154,3 м/с;

в) v₀=144,3 м/с; г) v₀=134,3 м/с; д) v₀=124,3 м/с.
2. Тело начинает двигаться ускоренно по параллели, лежащей на широте =60⁰, с запада на восток. Ускорение тела относительно поверхности Земли равно а=2 м/с. Учитывая суточное вращение Земли, найти нормальное ускорение тела а_n спустя время t=5 с после начала движения. R_з=6,410⁶ м/с, =1210^-6 с^-1.

Ответ: а) а_n=0,3310^-3 м/с²; б) а_n=0,4310^-3 м/с²; в) а_n=0,5310^-3 м/с²;

г) а_n=0,6310^-3 м/с²; д) а_n=0,7310^-3 м/с².
3. Маятник совершает затухающие колебания. Начальная амплитуда колебаний А₀=3 см. Через t₁=10 с амплитуда стала А₁=1 см. Через какое время амплитуда станет равной А₂=0,3 см?

Ответ: а) t₂=15 с; б) t₂=18 с; в) t₂=21 с; г) t₂=24 с; д) t₂=27 с.
4. Найти ускорение грузов 2 и 3 в системе, изображенной на рисунке 2. Массы тел соответственно равны m₁=1 кг, m₂=5 кг, m₃=2 кг. Коэффициент трения между грузами 1 и 2 =0,2. Трением между грузом 2 и наклонной плоскостью пренебречь. Угол =30⁰.

Ответ: а) а=0,74 м/с²; б) а=0,84 м/с²; в) а=0,94 м/с²; г) а=1,04 м/с²; д) а=1,14 м/с².
5. Тонкое резиновое кольцо массой m=6 г надето на горизонтальный диск радиуса R=5 см. Сила натяжения кольца T=0,1 Н. Коэффициент трения между кольцом и диском =0,25 (рис. 3). При каком числе оборотов в секунду кольцо спадет с диска?

Ответ: а) n=5,4 об/с; б) n=5,6 об/с; в) n=5,8 об/с; г) n=5,2 об/с; д) n=5,0 об/с.
6. Определить момент инерции I_x (рис. 4) трехатомной молекулы типа H₂O относительно оси x, проходящей через центр инерции С (ось z перпендикулярна плоскости xy). Межъядерное расстояние d=0,097 нм, валентный угол =104⁰30^'.

Ответ: а) I_x=1,0510^-47 кгм²; б) I_x=1,1510^-47 кгм²; в) I_x=1,2510^-47 кгм²;

г) I_x=1,3510^-47 кгм²; д) I_x=1,4510^-47 кгм².
7. Определить период Т свободных колебаний груза, масса которого m=1 кг, закрепленного между двумя пружинами с различными коэффициентами жесткости: k₁=200 Н/м и k₂=300 Н/м. Трением груза и пружин о подставку, а также массами пружин пренебречь (рис. 5).

Ответ: а) Т=1,09 с; б) Т=0,99 с; в) Т=0,89 с; г) Т=0,79 с; д) Т=0,69 с.
Вариант № 9

1. Из одной точки в один и тот же момент времени под углом =60⁰ к горизонту бросают два камня со скоростями v₀₁=5 м/с и v₀₂=10 м/с. Какое расстояние будет между камнями в тот момент, когда первый из них достигнет наивысшей точки подъема (рис. 1)?

Ответ: а) ℓ=5,2 м; б) ℓ=4,2 м; в) ℓ=3,2 м; г) ℓ=2,2 м; д) ℓ=1,2 м.
2. Цилиндр радиуса R=0,2 м вращается вокруг своей оси с постоянной угловой скоростью =5 с^-1 (рис. 2). Вдоль образующей цилиндра с постоянной относительно поверхности цилиндра u=2 м/с движется тело. Найти скорость тела v в неподвижной системе отсчета.

Ответ: а) v=2,04 м/с; б) v=2,44 м/с; в) v=2,34 м/с; г) v=2,14 м/с; д) v=2,24 м/с.
3. К вертикально висящей пружине подвешивают груз (рис. 3). При этом пружина удлиняется на =9,8 см. Оттягивая этот груз вниз и отпуская его, заставляют груз совершать колебания. Каким должен быть коэффициент затухания , чтобы колебания прекратились через время t=10 с (считая условно, что колебания прекратились, если их амплитуда упала до 1% от начальной)?

Ответ: а) =0,66 с^-1; б) =0,26 с^-1; в) =0,36 с^-1; г) =0,46 с^-1;

д) =0,56 с^-1.

4. Найти ускорение куба (рис. 4). Масса клина М=2 кг, масса куба – m=1 кг. Угол клина =30⁰. Трением пренебречь.

Ответ: а) а=9,5 м/с²; б) а=8,5 м/с²; в) а=7,5 м/с²; г) а=6,5 м/с²; д) а=5,5 м/с².
5. Металлическая цепочка длины =62,8 см, концы которой соединены, насажена на деревянный диск. Диск вращается с частотой 60 с^-1. Определить силу натяжения цепочки, если ее масса m=40 г.

Ответ: а) Т=70 Н; б) Т=80 Н; в) Т=90 Н; г) Т=60 Н; д) Т=50 Н.
6. Определить момент инерции I_y трехатомной молекулы типа H₂O относительно оси y (рис. 5), проходящей через центр инерции С (ось z перпендикулярна плоскости xy). Межъядерное расстояние d=0,097 нм, валентный угол =104⁰30^'.

Ответ: а) I_y=1,9610^-47 кгм²;

б) I_y=1,8610^-47 кгм²; в) I_y=1,7610^-47 кгм²; г) I_y=1,6610^-47 кгм²; д) I_y=1,5610^-47 кгм².
7. Два диска, имеющих одинаковые радиусы R₁=R₂=0,5 м, но разные массы – m₁=2 кг m₂=3 кг (рис. 6), могут совершать колебательные движения относительно оси, проходящей через центры дисков перпендикулярно к их плоскостям. Диски соединены пружиной, у которой коэффициент кручения (коэффициент пропорциональности между моментом силы и углом закручивания) равен k=20 Нм/град. Определить период Т, с которым будут колебаться диски, если их повернуть вокруг оси в противоположные стороны и отпустить.

Ответ: а) Т=0,44 с; б) Т=0,54 с; в) Т=0,64 с; г) Т=0,74 с; д) Т=0,84 с.
Вариант № 10

1. Тяжелая горизонтальная плита движется вверх с постоянной скоростью u=1 м/с. Легкий шарик начинает свободно падать и, пролетев расстояние h=1 м, сталкивается упруго с плитой. Определить время между двумя последовательными ударами шарика о плиту.

Ответ: а) t=2,2 с; б) t=1,9 с; в) t=1,6 с; г) t=1,3 с; д) t=1,0 с.
2. Автомобиль с колесами радиуса R=0,6 м движется со скоростью v=20 м/с по горизонтальной дороге, причем , где g – ускорение свободного падения. На какую максимальную высоту h может быть заброшена вверх грязь, срывающаяся с колес автомобиля?

Ответ: а) h_max=13 м; б) h_max=15 м; в) h_max=17 м; г) h_max=19 м; д) h_max=21 м.
3. К вертикально висящей пружине подвешивают груз. При этом пружина удлиняется на =9,8 см. Оттягивая этот груз вниз и отпуская его, заставляют груз совершать колебания (рис. 1). Каким должен быть коэффициент затухания , чтобы груз возвращался в положение равновесия апериодически?

Ответ: а) =2 с^-1; б) =4 с^-1; в) =6 с^-1; г) =8 с^-1; д) =10 с^-1.
4. На столе стоит клин массой М=2 кг с углом =30⁰ при основании. По клину без трения едет кубик массой m=1 кг (рис. 2). Какой минимальный коэффициент трения должен быть между столом и клином, чтобы клин покоился?

Ответ: а) =0,14; б) =0,18; в) =0,22; г) =0,26;

д) =0,39.
5. По резиновой трубке, свернутой в виде кольца, циркулирует вода со скоростью v=2 м/с вода. Радиус кольца R=20 см, диаметр трубки d=0,2 см (d<
Ответ: а) T=0,007 Н; б) T=0,009 Н; в) T=0,011 Н; г) T=0,013 Н;

д) T=0,015 Н.
6. Определить момент инерции I_z трехатомной молекулы типа H₂O относительно оси z (рис. 3), проходящей через центр инерции С (ось z перпендикулярна плоскости xy). Межъядерное расстояние d=0,097 нм, валентный угол =104⁰30^'.

Ответ: а) I_z=2,0110^-47 кгм²; б) I_z=3,0110^-47 кгм²; в) I_z=4,0110^-47 кгм²;

г) I_z=5,0110^-47 кгм²; д) I_z=6,0110^-47 кгм².
7. Обруч (рис. 4) радиуса r=0,1 м может катиться без проскальзывания по внутренней поверхности цилиндра радиуса R=0,6 м. Определить период движения центра обруча, считая угол  малым.

Ответ: а) Т=2 с; б) Т=3 с; в) Т=4 с; г) Т=5 с; д) Т=6 с.