2014__ЗТсМб-14__Резерв_1
Контрольная работа № 1. Механика.
1. Точка движется в плоскости XOY по закону: x = 2t; y = 4t(t – 1). Найти уравнение траектории y = f(x) и изобразить ее графически; вектор скорости v и ускорения a в зависимости от времени модуль скорости в момент времени t = 1,5 с. Ответ: y=x(x–2); v=8,25 м/с.
2. Твёрдое тело вращается вокруг неподвижной оси по закону j=3–t+0,1t3(рад). Найти среднюю угловую скорость <w> как функцию от t; среднее значение углового ускорения в промежутке времени от 0 до остановки; угловое ускорение в момент остановки. Ответ: <w> = 0,1t2–1; <e> = 0,55 рад/с2; e = 1,09 рад/с2.
3
.
Тело массой m
= 2 кг находится на гладком горизонтальном
столе и соединено с телами массами m1
= 0,5 кг и m2
= 0,3 кг нитями, перекинутыми через блоки.
Считая нити и блоки невесомыми, определить:
1) ускорение, с которым будут двигаться
эти тела; 2) разность сил натяжения
нитей. Трением пренебречь.
Ответ: a = 0,7 м/с2; ΔТ = 1,4 Н.
4 . На гладкой наклонной плоскости, составляющей угол a = 30° с горизонтом, находится катушка с ниткой, свободный конец которой укреплён, как показано на рисунке. Масса катушки m = 200 г, её момент инерции относительно собственной оси I = 0,45 г×м2, радиус намотанного слоя ниток r = 3 см. Найти ускорение оси катушки. Ответ: а = 1,4 м/с2.
5. Два пластилиновых шарика, двигавшихся со скоростями u1 = 3 м/с и u2 = 5 м/с навстречу друг другу, испытывают абсолютно неупругий удар. Чему равна скорость шариков после удара, если кинетическая энергия первого шарика до удара была в n = 1,6 раза больше, чем кинетическая энергия второго?
Ответ: u = 1,53 м/с.
6. Однородный стержень длиной ℓ = 1 м и массой М = 0,7 кг подвешен на горизонтальной оси, проходящей через его верхний конец. В точку, отстоящую от оси на 2ℓ/3, попадает пуля массой m = 5 г, летящая перпендикулярно стержню и его оси вращения, и застревает в нем. После удара стержень отклоняется на угол a = 60°. Определить скорость пули. Ответ: u = 270 м/с.
Контрольная работа № 2. Электричество и магнетизм.
1. . Шарик массой 150 мг, подвешенный на непроводящей нити, имеет заряд q1 =10·10-9Кл. На расстоянии 32см от него снизу поместили второй маленький шарик. Каким должен быть по величине его заряд, чтобы натяжение нити увеличилось в 2 раза? Ответ: q2 = -1,7·10-6Кл.
2. Металлический шарик радиусом R=2см, имеющий заряд q = 12 нКл, окружен слоем диэлектрика толщиной d=7см и относительной диэлектрической проницаемостью e=3. Найти напряженность поля в точках, лежащих на расстоянии r1=1см, r2=5см, r3=11см от центра шарика. Построить график зависимости напряженности поля от расстояния до центра шарика. Ответ: E1= 0; E2=14,4кВ/м; E3=8,9 кВ/м.
3. Плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого 2 см, заряжен до разности потенциалов 3000 В. Какова будет напряжённость поля конденсатора, если после отключения от источника напряжения пластины раздвинуть до 5 см ? Вычислить энергию до и после раздвижения. Площадь пластин 100 см2. Ответ: Е2=1,5 105 В/м, W1=2 10-5 Дж, W2=5 10-5 Дж.
4. Две группы из трех последовательно соединенных элементов соединены параллельно. Э.д.с. каждого элемента e =1,2 В, внутренне сопротивление r =0,2 Ом. Полученная батарея замкнута на внешнее сопротивление R=1,5 Ом. Найти силу тока во внешней цепи. Ответ: I=2 А.
5. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам текут токи I1=20A и I2=30A в одном направлении. Расстояние между проводами d=10 см. Вычислить индукцию B магнитного поля в точке, удаленной от обоих проводов на одинаковое расстояние r = 10 см. Ответ: B = 87,2 мкТл.
6. Определить частоту вращения прямоугольной рамки, вращающейся в однородном магнитном поле, магнитная индукция которого В=0,5Тл, если амплитуда наведенной в рамке ЭДС emax=10В. Площадь рамки S=200см2, а число витков N=20. Ось вращения перпендикулярна вектору магнитной индукции.
Ответ: n = 8 об/с.