Задание 7. Механика Часть 2 задания на соответствие. Задание 7 2901
Скачать 1.26 Mb.
|
Часть 2 1. Задание 7 № 2901. Груз изображенного на рисунке пружинного маятника может совершать гармонические колебания между точками 1 и 3. Период колебаний груза Т. Графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих колебания груза после начала колебаний из положения в точке 1.
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение. С учетом того, что маятник начинает колебания из положения в точке 1, для зависимости координаты груза от времени имеем . Следовательно, для проекции скорости получаем: . График А отображает именно такую зависимость от времени. Таким образом, график А соответствует проекции скорости груза на ось Ox (А — 3). Нули графика соответствуют положениям маятника в точка 1 и 3, а максимумы и минимумы — положению устойчивого равновесия. Легко видеть, что график Б представляет потенциальную энергию пружинного маятника (Б — 1). Действительно, . Максимумы потенциальной энергии соответствуют положениям груза в точках 1 и 3, а минимумы — точке 2. Ответ: 31 2901 31 2. Задание 7 № 2902. Груз изображенного на рисунке пружинного маятника может совершать гармонические колебания между точками 1 и 3. Период колебаний груза Т. Графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих колебания груза после начала колебаний из положения в точке 1.
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение. С учетом того, что маятник начинает колебания из положения в точке 1, для зависимости координаты груза от времени имеем Следовательно, для проекции скорости получаем: . Легко видеть, что график А представляет кинетическую энергию груза на пружине (А — 2). Действительно, . Минимум кинетической энергии соответствуют положениям груза в точках 1 и 3, а максимумы — точке 2. В свою очередь для проекции ускорения получаем: . График Б отображает именно такую зависимость от времени. Таким образом, график Б соответствует проекции ускорения груза на ось Ox (Б — 4). Ответ: 24 2902 24 3. Задание 7 № 2907. Математический маятник совершает гармонические колебания между точками 1 и 2. Графики А и Б представляют зависимость от времени t физических величин, характеризующих колебания. В начальный момент времени маятник находился в положении 1.
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение. Считая колебания математического маятника малыми, с учетом того, что они начинаются из положения 1, для зависимости координаты маятника от времени имеем . Следовательно, для проекции ускорения получаем: . График А отображает именно такую зависимость от времени. Таким образом, график А соответствует проекции ускорения на ось Ox (А — 2). Нули графика соответствуют положению равновесия, а максимумы и минимумы — положениям 1 и 2. Легко видеть, что график Б представляет кинетическую энергию маятника (Б — 3). Действительно, . Максимумы кинетической энергии соответствуют положению равновесия, в котором скорость маятника максимальна, а минимумы — крайним положениям 1 и 2, в которых скорость обращается в ноль. Ответ: 23 2907 23 4. Задание 7 № 2908. Математический маятник совершает гармонические колебания между точками 1 и 2. Графики А и Б представляют зависимость от времени t физических величин, характеризующих колебания. В начальный момент времени t маятник находился в положении 1.
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение. Считая колебания математического маятника малыми, с учетом того, что они начинаются из положения 1, для зависимости координаты маятника от времени имеем . Следовательно, для проекции скорости получаем: . График А отображает именно такую зависимость от времени. Таким образом, график А соответствует проекции скорости на ось (А — 4). Нули графика соответствуют крайним положениям 1 и 2, а максимумы и минимумы — положению равновесия. Легко видеть, что график Б представляет кинетическую энергию маятника (Б — 2). Действительно, . Максимумы кинетической энергии соответствуют положению равновесия, в котором скорость маятника максимальна, а минимумы — крайним положениям 1 и 2, в которых скорость обращается в ноль. Ответ: 42 2908 42 5. Задание 7 № 2909. Камень бросили вертикально вверх с поверхности земли. Считая сопротивление воздуха малым, установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение. Пренебрегая силой сопротивления воздуха, заключаем, что на камень действует только сила тяжести, которая сообщает ему постоянное ускорение свободного падения, направленное вниз. Тогда зависимость проекции скорости камня от времени приобретает вид . График Б отображает именно такую зависимость от времени. Таким образом, график Б соответствует проекции скорости камня (Б — 1). Легко видеть, что график А представляет кинетическую энергию камня (А — 2). Действительно, . Ответ: 21 2909 21 6. Задание 7 № 3103. Груз массой , подвешенный к длинной нерастяжимой нити длиной , совершает колебания с периодом . Угол максимального отклонения равен . Что произойдет с периодом колебаний, максимальной кинетической энергией и частотой колебаний нитяного маятника, если при неизменном максимальном угле отклонения груза увеличить длину нити? К каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго и внесите в строку ответов выбранные цифры под соответствующими буквами.
|