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: 4 из 13

Вариант № 18

1. Из одной точки с горизонтальной поверхности одновременно брошены два мяча с одинаковой по модулю скоростью v₀=10 м/с, но под разными углами ₁=60⁰ и ₂=30⁰. Чему равна скорость мячей относительно друг друга? Считать, что мячи движутся поступательно.

Ответ: а) u=10,2 м/с; б) u=12,2 м/с; в) u=14,2 м/с; г) u=16,2 м/с; д) u=18,2 м/с.
2. Автомобиль с шириной колеи 1,2 м и радиусом колес r=0,3 м движется по закругленному шоссе с радиусом кривизны R=50 м. Скорость центра автомобиля 36 км/ч. Найти линейную скорость v₂ внешних (по отношению к центру кривизны шоссе) колес автомобиля (рис. 1).

Ответ: а) v₂=12,12 м/с; б) v₂=11,12 м/с; в) v₂=10,12 м/с; г) v₂=9,12 м/с; д) v₂=8,12 м/с.
3. Стержень, имеющий длину =0,50 м, закреплен в середине. Найти частоту собственных продольных колебаний стержня, в точке координата которой удовлетворяет n=1. Стержень сделан из меди, модуль Юнга которой E=1110¹⁰ Н/м².

Ответ: а) =9,5 кГц; б) =10,0 кГц; в) =10,5 кГц; г) =12,5 кГц;

д) =12,5 кГц.
4. На покоящееся тело массы m=5 кг налетает со скоростью v=10 м/с тело массы M=10 кг. Сила, возникающая при взаимодействии тел, линейно растет во времени до значения F₀=10 Н за время t₀=10 с, а затем равномерно убывает до нуля за такое же время t₀. Определить скорость второго тела после взаимодействия, считая, что все движения происходят по одной прямой.

Ответ: а) u₂=18 м/с; б) u₂=20 м/с; в) u₂=22 м/с; г) u₂=24 м/с;

д) u₂=26 м/с.
5. Бревно высоты h=3 м и массы m=50 кг начинает падать из вертикального положения на землю (рис. 2). Определить момент импульса бревна в момент падения на землю.

Ответ: а) L=1,5910³ (кгм²)/с; б) L=1,5610³ (кгм²)/с; в) L=1,5310³ (кгм²)/с; г) L=1,5110³ (кгм²)/с;

д) L=1,4910³ (кгм²)/с.

6. Два шара с массами m₁=2 кг и m₂=3 кг скользят вдоль тонкого горизонтального стержня (рис. 3). Шары скреплены невесомой пружиной, коэффициент жесткости которой равен k=10³ Н/м. Раздвинув шары, их затем отпускают. Определить частоту ν возникающих колебаний.

Ответ: а) ν=48,9 с^-1; б) ν=38,9 с^-1; в) ν=28,9 с^-1; г) ν=18,9 с^-1; д) ν=8,9 с^-1.
7. Если увеличить массу груза, подвешенного к спиральной пружине, на 600 г, то период колебаний возрастает в 2 раза. Определить массу первоначально подвешенного груза.

Ответ: а) m₁=0,10 кг; б) m₁=0,15 кг; в) m₁=0,20 кг;

г) m₁=0,25 кг; д) m₁=0,30 кг.
Вариант № 19

1. Из одной точки с горизонтальной поверхности одновременно брошены два мяча с одинаковой по модулю скоростью v₀=10 м/с, но под разными углами – ₁=60⁰ и ₂=30⁰ (рис. 1). Определить расстояние между мячами в момент времени t=2 с. Считать, что мячи движутся поступательно.

Ответ: а) S=15,4 м; б) S=25,4 м; в) S=18,4 м; г) S=28,4 м; д) S=20,4 м.
2. Движение точки по кривой задано уравнениями и . Найти скорость точки в момент времени t=0,8 с.

Ответ: а) v=3,77 м/с; б) v=2,77 м/с; в) v=1,77 м/с; г) v=0,77 м/с; д) v=0,077 м/с.
3. На какую величину  надо уменьшить длину струны =1,2 м для того, чтобы частота колебаний струны увеличилась в N=1,2 раза при том же натяжении?

Ответ: а) =0,14 м; б) =0,16 м; в) =0,18 м; г) =0,20 м;

д) =0,22 м.
4. С какой силой давит на землю кобра, когда она, готовясь к прыжку, поднимается вверх с постоянной скоростью v=0,5 м/с. Масса змеи m=5 кг, ее длина =1,5 м.

Ответ: а) F=17,2 Н; б) F=16,2 Н; в) F=15,2 Н; г) F=14,2 Н; д) F=13,2 Н.

5. Два груза соединены нитью длиной =1 м и лежат на поверхности гладкого бревна с радиусом R=0,5 м (рис. 2). При равновесии грузов угол между вертикалью и радиусом, проведенным к одному из грузов, равен =30⁰. Найти массу второго груза, если масса первого равна m₁=1 кг.

Ответ: а) m₂=2,7 кг; б) m₂=2,5 кг; в) m₂=2,3 кг;

г) m₂=2,1 кг; д) m₂=1,9 кг.
6. Два шара с массами m₁=2 кг и m₂=3 кг скользят вдоль тонкого горизонтального стержня (рис. 3). Шары скреплены невесомой пружиной, коэффициент жесткости которой равен k=10³ Н/м. Раздвинув шары, их затем отпускают. Определить максимальное значение относительной скорости шаров, если начальное относительное смещение шаров x=0,2 м.

Ответ: а) v_max=8,8 м/с; б) v_max=7,8 м/с; в) v_max=6,8 м/с; г) v_max=5,8 м/с;

д) v_max=4,8 м/с.
7. К пружине подвешена чашка весов с гирями. При этом период вертикальных колебаний Т₁=0,5 с (рис. 4). После того как на чашку весов положили еще добавочные гири, период вертикальных колебаний стал равным Т₂=0,6 с. На сколько удлинилась пружина от прибавления этого добавочного груза?

Ответ: а) ℓ=2,110^-2 м; б) ℓ=2,310^-2 м;

в) ℓ=2,510^-2 м; г) ℓ=2,710^-2 м; д) ℓ=2,910^-2 м.
Вариант № 20

1. Цилиндр катится без скольжения по горизонтальной плоскости (рис. 1). Найти радиус кривизны траектории точки А, если радиус цилиндра r=5 см.

Ответ: а) R=0,20 м; б) R=0,24 м; в) R=0,10 м;

г) R=0,18 м; д) R=0,14 м.
2. Движение точки по кривой задано уравнениями и . Найти полное ускорение точки в момент времени t=0,8 с.

Ответ: а) a=4,8 м/с²; б) a=4,6 м/с²; в) a=4,4 м/с²; г) a=4,2 м/с²; д) a=4,0 м/с².
3. Две одинаковые струны с частотой колебаний =1,34 кГц имеют длину =150 см. На какую величину  надо укоротить одну из струн, не меняя натяжения, чтобы получить биения с частотой =9,0 Гц?

Ответ: а) =1,8 см; б) =1,6 см; в) =1,4 см; г) =1,2 см; д) =1,0 см.
4. Лягушка массы m=0,1 кг сидит на конце доски массы M=5 кг и длины L=3 м. Доска плавает по поверхности пруда. Лягушка прыгает под углом =30⁰ к горизонту вдоль доски. Какой должна быть начальная скорость лягушки, чтобы она оказалась после прыжка на противоположном конце доски?

Ответ: а) v₀=5,86 м/с; б) v₀=5,96 м/с; в) v₀=5,76 м/с; г) v₀=5,66 м/с;

д) v₀=5,56 м/с.
5. Если связать концы металлической цепочки между собой, привязать цепочку к шнуру и вращать шнур, то цепочка примет форму, близкую к окружности, расположенной в плоскости, перпендикулярной к оси вращения. Принимая форму цепочки за горизонтальную окружность, определить силу F натяжения вдоль цепочки, если ее масса m=0,1 кг, длина =0,75 м, цепочка вращается с частотой оборотов, равной n=8 с^-1.

Ответ: а) F=4,0 Н; б) F=4,2 Н; в) F=4,4 Н; г) F=4,6 Н; д) F=4,8 Н.
6. Два шара с массами m₁=2 кг и m₂=3 кг скользят вдоль тонкого горизонтального стержня (рис. 2). Шары скреплены невесомой пружиной, коэффициент жесткости которой равен k=10³ Н/м. Затем шару массы m₁ сообщили скорость v₀=0,2 м/с. Определить энергию W_p поступательного движения системы.

Ответ: а) W_p=1,0 Дж; б) W_p=1,2 Дж; в) W_p=1,4 Дж; г) W_p=1,6 Дж;

д) W_p=1,8 Дж.
7. Ареометр массой m=0,2 кг плавает в жидкости. Если погрузить его немного в жидкость и отпустить, то он начинает совершать колебания с периодом Т=3,4 с (рис. 3). Считая колебания незатухающими, найти плотность жидкости , в которой плавает ареометр. Диаметр вертикальной цилиндрической трубки ареометра d=1 см.

Ответ: а) =0,5910³ кг/м³; б) =0,6910³ кг/м³;

в) =0,7910³ кг/м³; г) =0,8910³ кг/м³; д) =0,9910³ кг/м³.
Вариант № 21

1. Цилиндр катится без скольжения по горизонтальной плоскости. Радиус цилиндра r=5 см. Найти радиус кривизны траектории точки В (рис. 1).

Ответ: а) R=0,2 м; б) R=0,3 м; в) R=0,4 м; г) R=0,5 м;

д) R=0,6 м.
2. Два бумажных диска насажены на общую горизонтальную ось так, что плоскости их параллельны и отстоят на d=0,3 м друг от друга (рис. 2). Диски вращаются с частотой =25 с^-1. Пуля, летевшая параллельно оси на расстоянии r=0,12 м от нее, пробила оба диска. Пробоины в дисках смещены друг относительно друга на расстояние S=0,05 м, считая по дуге окружности. Найти среднюю путевую скорость пули в промежутке между дисками. Сопротивление воздуха не учитывать.

Ответ: а) =115 м/с; б) =113 м/с; в) =111 м/с; г) =109 м/с;

д) =107 м/с.
3. При движении автомобиля его колесо радиуса r=0,75 м катится по окружности радиуса R=6,00 м в горизонтальной плоскости. При этом центр колеса движется с постоянной скоростью v=1,5 м/с. Определить угловое ускорение колеса.

Ответ: а) =0,70 рад/с²; б) =0,60 рад/с²; в) =0,50 рад/с²; г) =0,40 рад/с²; д) =0,30 рад/с².
4. Источник звуковых колебаний частоты ₀=1 кГц приближается по нормали к стене. Скорость источника u=1,7 м/с. Найти частоту биений , если источник находится между приемником и стеной. Скорость звука v=340 м/с.

Ответ: а) =10 Гц; б) =12 Гц; в) =13 Гц; г) =14 Гц; д) =15 Гц.
5. Через блок, укрепленный на краю гладкого стола, перекинута веревка, соединяющая грузы с массой m=1 кг и M=2 кг (рис. 3). Стол движется вертикально вверх с ускорением a=2 м/с. Найти ускорение груза m. Трением и массой блока пренебречь.

Ответ: а) a_о=3,6 м/с²; б) a_о=3,4 м/с²; в) a_о=3,2 м/с²; г) a_о=3,0 м/с²;

д) a_о=2,8 м/с².
6. Два грузика (m₁=100 г, m₂=50 г) привязаны к нитям, длины которых равны ₁=0,28 м, ₂=0,30 м. Другие концы нитей привязаны к третьему грузику, подвешенному на проволоке к крючку. Крючок можно вращать вокруг вертикальной оси (рис. 4). Определить частоту вращения, при которой проволочка над грузиком остается вертикальной.

Ответ: а) ν=0,96 с^-1; б) ν=0,94 с^-1; в) ν=0,92 с^-1;

г) ν=0,90 с^-1; д) ν=0,88 с^-1.
7. Два шара с массами m₁=2 кг и m₂=3 кг скользят вдоль тонкого горизонтального стержня (рис. 5). Шары скреплены невесомой пружиной, коэффициент жесткости которой равен k=10³ Н/м. Затем шару массы m₁ сообщили скорость v₀=0,2 м/с. Определить энергию W_k колебательного движения системы.

Ответ: а) W_k=2,4 Дж; б) W_k=3,4 Дж; в) W_k=4,4 Дж; г) W_k=5,4 Дж;

д) W_k=6,4 Дж.
Вариант № 22

1. Тело участвует в двух вращениях, происходящих со скоростями и , а=1 рад/с². На какой угол  повернется тело за первые 3 с?

Ответ: а) =15 рад; б) =20 рад; в) =25 рад; г) =30 рад; д) =35 рад.
2. Два бумажных диска насажены на общую горизонтальную ось так, что плоскости их параллельны и отстоят на d=0,3 м друг от друга . Диски вращаются с частотой =25 с^-1. Пуля, летевшая параллельно оси на расстоянии r=0,12 м от нее, пробила оба диска (рис. 1). Пробоины в дисках смещены друг относительно друга на расстояние S=0,05 м, считая по дуге окружности. Найти создаваемое силой тяжести смещение пробоин в вертикальном направлении. Сопротивление воздуха не учитывать.

Ответ: а) h=2510^-6 м; б) h=3010^-6 м;

в) h=3510^-6 м; г) h=4010^-6 м; д) h=4510^-6 м.
3. При движении автомобиля его колесо радиуса r=0,75 м катится по окружности радиуса R=6,00 м в горизонтальной плоскости. При этом центр колеса движется с постоянной скоростью v=1,5 м/с. Определить угол, образуемый вектором  с вертикалью.

Ответ: а) =74⁰; б) =77⁰; в) =80⁰; г) =83⁰; д) =86⁰.
4. Между приемником и стенкой расположен источник звуковых колебаний с частотой ₀=1 кГц. Линия, проведенная через приемник и источник, перпендикулярна к стенке, которая движется вдоль этой линии со скоростью u=7,00 м/с, направленной к источнику. Скорость звука v=340 м/с. Определить частоту акустического биения.

Ответ: а) =41,2 Гц; б) =42,2 Гц; в) =43,2 Гц; г) =44,2 Гц;

д) =45,2 Гц.
5. Через блок, укрепленный на краю гладкого стола, перекинута веревка, соединяющая грузы с массой m=1 кг и M=2 кг (рис. 2). Стол движется вертикально вверх с ускорением a=2 м/с². Найти силу натяжения веревки, действующей на груз массы m. Трением и массой блока пренебречь.

Ответ: а) Т=8,1 Н; б) Т=7,9 Н; в) Т=7,7 Н;

г) Т=7,5 Н; д) Т=7,3 Н.
6. Определить момент инерции медного диска радиусом 0,05 м (рис. 3), в котором сделаны два выреза в виде кругов радиусами 2 см; центры вырезов находятся на прямой, проходящей перпендикулярно плоскости через его на расстоянии ℓ=2,5 см от него. Толщина диска 0,1 см.

Ответ: а) I=69,1 кгм²; б) I=68,9 кгм²; в) I=68,7 кгм²; г) I=68,5 кгм²;

д) I=68,3 кгм².
7. Два шара с массами m₁=2 кг и m₂=3 кг скользят вдоль тонкого горизонтального стержня (рис. 4). Шары скреплены невесомой пружиной, коэффициент жесткости которой равен k=10³ Н/м. Затем шару массой m₁ сообщили скорость v₀=0,2 м/с. Определить амплитуду x_max колебаний.

Ответ: а) x_max=1,4 м; б) x_max=1,2 м; в) x_max=1,0 м; г) x_max=0,8 м;

д) x_max=0,6 м.
Вариант № 23

1. На платформах, расположенных рядом и вращающихся в противоположных направлениях, находятся наблюдатели А₁ и А₂, занимающие в данный момент времени положения, показанные на рисунке 1. О₁О₂=5 м, О₁А₁=О₂А₂=2 м, ₁=₂=1 рад/с. С какой скоростью наблюдатель А₂ движется в данный момент времени относительно наблюдателя А₁?

Ответ: а) v=1,5 м/с; б) v=1,3 м/с; в) v=1,0 м/с; г) v=0,8 м/с; д) v=0,6 м/с.
2. На токарном станке протачивается вал диаметром d=60 мм. Продольная подача h резца равна 0,5 мм за один оборот. Какова скорость v резания, если за интервал времени t=1 мин протачивается участок вала длиной ℓ=120 мм?

Ответ: а) v=0,724 м/с; б) v=0,734 м/с; в) v=0,744 м/с; г) v=0,754 м/с;

д) v=0,764 м/с.
3. Нормальное ускорение точки, движущейся по окружности радиусом R=4 м, задается уравнением . Определить тангенциальное ускорение точки в момент времени t=5 с после начала движения.

Ответ: а) a_t=2 м/с²; б) a_t=3 м/с²; в) a_t=4 м/с²; г) a_t=5 м/с²; д) a_t=6 м/с².
4. На расстоянии r₁=10 м от источника уровень громкости звука L₁=40 Дб. Найти минимальное расстояние r₀, на котором звук не слышан.

Ответ: а) r₀=0,8 км; б) r₀=1,0 км; в) r₀=1,2 км; г) r₀=1,4 км; д) r₀=1,6 км.
5. Через блок, укрепленный на краю гладкого стола, перекинута веревка, соединяющая грузы с массой m=1 кг и M=2 кг (рис. 2). Стол движется вертикально вниз с ускорением a=2 м/с. Найти ускорение груза m. Трением и массой блока пренебречь.

Ответ: а) a_о=4,6 м/с; б) a_о=3,6 м/с; в) a_о=2,6 м/с; г) a_о=1,6 м/с; д) a_о=0,6 м/с.
6. На двух нитях подвешен шарик радиусом R=0,01 м. Шарик вращают, нити закручиваются, вследствие чего шарик поднимается (рис. 3). Когда было сделано 20 об, шарик поднялся на 1,210^-2 м. Затем шарик отпускают и нити раскручиваются. Определить скорость центра шарика, когда он вернется в первоначальное состояние.

Ответ: а) v=0,7710^-2 м/с; б) v=0,7510^-2 м/с;

в) v=0,7310^-2 м/с; г) v=0,7110^-2 м/с; д) v=0,6910^-2 м/с.
7. Маятник в виде грузика, подвешенного на нити длиной 50 см, колеблется в кабине самолета. Определить период колебаний маятника, если самолет движется горизонтально с ускорением а=2,5 м/с². Лобовым сопротивлением самолета пренебречь.

Ответ: а) Т=0,42 с; б) Т=1,42 с; в) Т=2,42 с; г) Т=3,42 с; д) Т=4,42 с.