Министерство образования и науки российской федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

Высшего профессионального образования

«Московский государственный университет дизайна и технологии»

(НТИ (филиал) «МГУДТ»)

.

Методическое пособие для подготовки

к интернет экзамену

НОВОСИБИРСК 2013

УДК 535

Б43

Авторы: Белоусова О.Е., Цыцилина О.

Методическое пособие создано по материалам интернет–тестирования в сфере образования на сайте http://www.i-exam.ru/index.html

Методическое пособие рассмотрено на заседании кафедры физики

Протокол № _____ от _________ 2013 г.

Зав. кафедрой физики: О.Е. Белоусова

Рецензент: Краснолуцкий С.Л.

Содержание:

1. Кинематика поступательного и вращательного движения

2. Динамика поступательного и вращательного движения.

3. Работа. Энергия

4. Законы сохранения в механике

5. Элементы специальной теории относительности

6. Средняя энергия молекул

7. Распределения Максвелла и Больцмана

8. Первое начало термодинамики

9. Второе начало термодинамики. Энтропия.

10. Электростатическое поле в вакууме

11. Законы постоянного тока

12. Магнитостатика

13. Явление электромагнитной индукции

14. Электрические и магнитные свойства вещества

15. Свободные и вынужденные колебания

16. Сложение гармонических колебаний

17. Волны. Уравнение волны

18. Энергия волны. Перенос энергии волной

19. Уравнения Максвелла

20. Интерференция и дифракция света

21. Поляризация и дисперсия света

22. Тепловое излучение. Фотоэффект

23. Эффект Комптона. Световое давление

24. Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга

25. Спектр атома водорода. Правило отбора

26. Уравнение Шредингера

27. Ядерные реакции.

28. Ядро. Элементарные частицы

29. Фундаментальные взаимодействия.

Кинематика поступательного и вращательного движения

№ 1 Точка М движется по спирали с равномерно возрастающей скоростью в направлении, указанном стрелкой. При этом величина полного ускорения точки 

Ответ: Увеличивается

№ 2 Точка М движется по спирали с постоянной по величине скоростью в направлении, указанном стрелкой. При этом величина нормального ускорения ...

Решение: При движении по спирали в направлении, указанном стрелкой. Радиус кривизны R увеличивается. Следовательно, при постоянной скорости v величина нормального ускорения

Ответ: Уменьшается

№3 Точка М движется по спирали с равномерно убывающей скоростью в направлении, указанном стрелкой. При этом величина тангенциального ускорения точки 

Решение: Величина тангенциального ускорения определяется соотношением . Так как по условию скорость убывает равномерно, величина тангенциального ускорения остается постоянной.

№4 Твердое тело вращается вокруг неподвижной оси. Скорость точки, находящейся на расстоянии 10 см от оси, изменяется со временем в соответствии с графиком, представленным на рисунке. Зависимость угловой скорости тела от времени (в единицах СИ) задается уравнением 

Ответ: ,

№ 5 Диск катится равномерно по горизонтальной поверхности со скоростью без проскальзывания. Вектор скорости точки А, лежащей на ободе диска, ориентирован в направлении

Решение: Качение однородного кругового цилиндра (диска) по плоскости является плоским движением. Плоское движение можно представить как совокупность двух движений: поступательного, происходящего со скоростью центра масс, и вращательного вокруг оси, проходящей через этот центр. Тогда . Поскольку диск катится без проскальзывания, скорость точки диска, соприкасающейся с поверхностью, равна нулю. Отсюда следует, что . Вектор . направлен по касательной к окружности в рассматриваемой точке (для точки А – в направлении 3). Тогда вектор скорости . точки А ориентирован в направлении 2.

№ 6 Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью, проекция которой изменяется со временем, как показано на графике. Угловое перемещение (в радианах) в промежутке времени от 2 с до 4 с равно

Ответ: 6

№7 Прямолинейное движение точки описывается уравнением (в единицах СИ). Средняя скорость точки за время движения до остановки в равна

Решение:

Найдем скорость: . При t =1c , . Средняя скорость за время движения до остановки Ответ: 1

№8 На графике показано изменение с течением времени ускорения точки на прямолинейном отрезке пути. Начальная скорость равна нулю. Скорость точки в момент времени равна …

Решение. Площадь, ограниченная графиком, представляет собой приращение скорости. За время движения приращение скорости положительно и равно ..За время приращение скорости отрицательно и равно Поскольку начальная скорость равна нулю, то скорость в момент времени равна

№9 Ротор электродвигателя, вращающийся со скоростью , после выключения остановился через Угловое ускорение торможения ротора после выключения электродвигателя оставалось п остоянным. Зависимость частоты вращения от времени торможения показана на графике. Число оборотов, которые сделал ротор до остановки, равно …

Решение. Начальная частота , конечна частота . Площадь, ограниченная графиком и осью абсцисс, равна числу оборотов, сделанных до остановки. Время Вычисляя площадь треугольника, получим .

№ 10 Цилиндр радиуса R катится без скольжения по горизонтальной плоскости со скоростью .

Точка М расположена на нижней половине вертикального диаметра цилиндра на расстоянии r от центра цилиндра .Зависимость мгновенной скорости точки M от расстояния до центра цилиндра имеет вид…

Решение:

Д вижение точек цилиндра можно представить как результат сложения двух движений: поступательного со скоростью и вращательного относительно оси цилиндра с угловой скоростью . Линейная скорость вращения относительно оси цилиндра равна Для точек на нижней половине вертикального диаметра цилиндра эти скорости направлены противоположно. Поэтому скорость точки М равна и график зависимости мгновенной скорости точки М от расстояния r до оси цилиндра имеет вид:

Качение цилиндра можно также представить как вращение относительно мгновенной оси вращения, которой является образующая цилиндра, касающаяся в данный момент горизонтальной плоскости.

№11

Твердое тело начинает вращаться вокруг оси z. Зависимость углового ускорения от времени t представлена на графике

Соответствующая зависимость угловой скорости от времени представлена графиком…

Р ешение:

Угловое ускорение характеризует быстроту изменения угловой скорости

№12 Тело брошено с поверхности Земли со скоростью под углом 45 к горизонту.Если сопротивлением воздуха принебречь и принять ,то радиус кривизны траектории в верхней точке в м равен …

Решение: Начальная скорость направлена под углом 45 к горизонту. Проекция скорости на горизонтальное направление остается неизменой , В верхней точке траектории скорость направлена горизонтально и ускорение свободного падения становится нормальным ускорением.По формуле для нормального ускорения находим радиус кривизны траектории : . Подставляя числовые значения ,получим R=5 м.

№13 Вдоль оси OX навстречу друг другу движутся две частицы с массами ,  и скоростями соответственно. Проекция скорости центра масс на ось ОХ (в единицах СИ) равна 

Ответ: 0.0

№14 Механическая система состоит из трех частиц, массы которых , , , Первая частица находится в точке C координатами (1, 2, 0), вторая – в точке (0, 2, 1), третья – в точке (1, 0, 1) (координаты даны в сантиметрах). Тогда – координата центра масс (в см) – равна…

Решение: Центром масс системы материальных точек называется точка С, радиус-вектор которой определяется соотношением . Тогда

№ 15 Диск радиуса R вращается с уменьшающейся по величине угловой скоростью вокруг вертикальной оси против часовой стрелки. Укажите направление вектора углового ускорения.

Ответ: 6

№ 16 На рисунке представлены графики зависимости скорости четырех тел, движущихся прямолинейно, от времени. Наибольшее перемещение за 5с  совершено телом 

Ответ: 3