ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

I КУРСА СПЕЦИАЛЬНОСТИ

«ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ»

Вариант выбирается по последней цифре студенческого билета!

ЗАДАЧИ

1.Точка движется согласно уравнениям x – 7 + 4t и y – 2 + 3t (в единицах СИ). Какова скорость движения точки?

2.Прямолинейное движение точки описывается уравнением s = 4t4 + 2t2 м. Найдите скорость и ускорение точек в момент времени t = 2 с и среднюю скорость за первые две секунды движения.

3.По заданному уравнению пройденного телом пути s = 4 + 2t + 5t2 построить график зависимости скорости от времени за первые 3 с. Определите расстояние, пройденное телом за это время и ускорение к концу 3 секунды.

4.Материальная точка движется по окружности, диаметр которой равен

40 м. Зависимость пути от времени её движения определяется уравнением s = t3 + 4t2 – t + 8. Определите пройденный путь, скорость, нормальное, тангенциальное и полное ускорение через 3 с от начала движения точки по окружности.

5. Уравнение вращения твёрдого тела = 3t2 + t. Определите число оборотов тела, угловую скорость, угловое ускорение через 10 с после начала вращения.

17

6. По окружности радиусом 20 см движется материальная точка. Уравнение движения точки s = 2t2 + t. Чему равны тангенциальное, нормальное и полное

8.С башни высотой 49 м в горизонтальном направлении брошено тяжёлое тело со скоростью 5 м/с. Определите тангенциальное и нормальное ускорение тела в точке, соответствующей половине всего времени падения тела. Установите, на каком расстоянии от башни оно упало.

9.Мяч с отвесной скалы высотой 24,5 м бросают в горизонтальном направлении с некоторой начальной скоростью. Мяч попадает в цель, лежащую на земле на расстоянии 30 м от основания скалы. С какой начальной скоростью он был брошен и какую конечную скорость приобрёл, попадая в цель?

10.На некотором расстоянии друг от друга расположены вертикально два тонких листа картона. Пуля, летящая в горизонтальном направлении с начальной скоростью 200 м/с, пробивает первый лист и выходит через второй лист. Отверстие во втором листе оказалось ниже первого на 49 мм. Как далеко удалены друг от друга листы картона?

11.Под каким углом к горизонту надо бросить тело со скоростью 20м/с, чтобы дальность полёта была в 4 раза больше наибольшей высоты подъёма? Определите радиус кривизны траектории в верхней её точке?

12.Камень, брошенный под углом 30к горизонту с высоты 5 м, упал на

колодку. С этого времени он стал вращаться равнозамедленно с ускорением 20 с-2. Сколько потребуется времени для остановки его, если он вращается со скоростью 360 об./мин? Через сколько оборотов он остановится?

14. На одном валу насажены два колеса с различными диаметрами – 16 и 4 см, вращающиеся с постоянным угловым ускорением, равным 4 с-2. Определите линейные скорости на ободах колес и угловую скорость вращения в конце второй секунды после начала движения.

18

16.Какой угол составляет вектор полного ускорения точки, лежащей на ободе маховика, с радиусом маховика через 1,5 с после начала движения? Угловое ускорение маховика 0,77 1/с2.

17.Автомобиль начинает двигаться с постоянным ускорением 2 м/с2 и проходит путь 25 м, после чего с выключенным мотором он движется до полной остановки равнозамедленно (коэффициент трения при этом равен 0,05). Определите: 1) наибольшую скорость, развитую им; 2) общую продолжительность движения; 3) ускорение его при равнозамедленном движении; 4) расстояние, которое проехал автомобиль до остановки.

18.На концах тонкой нерастяжимой нити, перекинутой через неподвижный блок, подвешены грузы 6 и 4 кг. Считая, что блок вращается без трения и его массой можно пренебречь, установите: 1) ускорение, с которым движутся грузы;

2)натяжение нити;

19.К нити длиной 0,5 м подвешен груз 300 г, который вращается в горизонтальной плоскости с постоянной скоростью. Угол отклонения нити от

вертикали равен 53 . Найдите угловую скорость вращения груза и силу натяжения нити.

20.Мяч массой 250 г со скоростью 50 м/с ударяется о вертикальную стенку и упруго отскакивает. Стенка получает импульс, равный 2,2 кг м/с. Установите угол и силу удара при продолжительности удара 0,02 с.

21.Под углом 30 к нормали стенки подлетает молекула со скоростью 400м/с и массой 3 10-23 г, упруго ударяется и отлетает. Определите импульс

силы, полученный стенкой.

22.Снаряд массой 200 кг, летящий со скоростью 300 м/с, попадает в мишень

спеском массой 100 кг и застревает в ней. С какой скоростью и в каком направлении будет двигаться мишень после попадания снаряда в следующих случаях: 1) мишень была неподвижна; 2) мишень двигалась в одном направлении со снарядом со скоростью 72 км/ч; 3) мишень двигалась навстречу снаряду со скоростью 72 км/ч.

23.На горизонтальной поверхности расположены две призмы – одна на другой. Верхняя призма, массой 100 г, соскальзывает с нижней призмы и в некоторый момент времени достигает скорости скольжения по призме 2 м/с.

19

Чему равен угол наклона грани нижней призмы , если известно, что она в этот момент времени имела скорость относительно земли 0,2 м/с; масса её 0,4 кг? (Трение не учитывать.)

24. Снаряд летит с горизонтальной скоростью 600 м/с и разрывается на два осколка. Один из осколков большей массы летит по горизонтали, а другой массой в два раза меньше первого движется после разрыва под углом 30 к горизонту. Какова скорость второго осколка?

25.Вычислить момент инерции шара в случаях: 1) ось вращается совпадает с касательной к его поверхности; 2) ось проходит через центр шара; 3) ось проходит через середину радиуса шара. Масса шара 4 кг, диаметр 80 см.

26.Однородный стержень длиной 1,2 м и массой 0,3 кг вращается в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через один из концов стержня. Чему равен вращающий момент, если стержень вращается с угловым ускорением, равным 98,1 с-2.

27.Маховик, массу которого (6 кг) можно считать распределённой по ободу радиусом 18 см, вращается на валу со скоростью, соответствующей 600 об/мин.

Под действием тормозящего момента 10 Н м маховик останавливается. Найдите, через сколько времени он остановился, какое число оборотов он совершил за это время и какова работа торможения.

28. По наклонной плоскости вверх катится без скольжения полый обруч. Ему сообщена начальная скорость 3,14 м/с, параллельная наклонной плоскости. Установите, какой путь пройдёт обруч, если угол наклона плоскости 30 .

29.Стержень длиной 1 м и массой 7 кг может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через верхний конец его. В другой конец стержня попадает пуля массой 5 г, летящая со скоростью 500 м/с перпендикулярно оси и стержню, и застревает в нем. Определите угловую скорость стержня после попадания в него пули.

30.Стержень длиной 1 м и массой 1 кг закреплён на горизонтальной оси, проходящей через конец стержня. В другой конец стержня попадает летящая горизонтально пуля массой 5 г и застревает в нем. Найдите первоначальную

кинетическую энергию пули, если стержень отклонился на угол – 30 .

31. Газ в колбе ёмкостью 350 см3, находящийся при температуре 18 С, разрежен до давления 750 мм рт. ст. Определите, сколько молей и молекул содержится в колбе.

20

32.Сколько молей и какое количество молекул газа находится в баллоне объёмом 2 л, если температура газа 47 С, а давление достигло 1,6 атм?

33.В резервуаре объёмом 0,7 м3 находится смесь 8 кг кислорода и 4 кг водорода при температуре 7 С. Определите давление и молярную массу смеси газов.

34.Азот находится под давлением 1,6 атм и занимает объём 2,8 л. Масса азота 56 г. На сколько изменится температура газа, если его объём уменьшится в два раза, а давление увеличится до 4 атм?

35.В газгольдере объёмом 200 л содержится азот при температуре 2 С. Часть его израсходовали и давление снизилось на 2 атм. Сколько израсходовали газа?

36.Шар из упругой оболочки наполнен водородом при температуре – 120 С. При нагревании газа до температуры 128 С излишки его были удалены так, что масса его уменьшилась на 3 кг, а давление увеличилось в двое, достигнув 2,5 атм. Определите объём шара.

37.Каково будет давление воздуха, если 5 л его сжаты до объёма 1,5 л при неизменной температуре. Начальное давление воздуха 690 мм рт. ст. Постройте по точкам график процесса в координатах р,V.

38.В газовом баллоне при давлении 16 атм содержалась масса газа, нагретая

до 47 С. 1/3 массы была выпущена из баллона, при этом снизилась температура на 20 С. Как изменилось давление?

39.Определите плотность воздуха при давлении 830 мм рт. ст. и температуре 17 С, считайте молярную массу воздуха равной 29 г/моль.

40.При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул азота равна средней арифметической скорости молекул кислорода, взятого при

температуре 198 С?

41.Наиболее вероятная скорость молекул кислорода при давлении 240 мм рт. ст. равна 160 м/с. Чему равно число молекул в 100 см3?

42.Определите давление (в атмосферах), которое оказывает азот на стенки

сосуда при среднеквадратичной скорости их движения 400 м/с (n0 = 2,7 1019 см-3). 43. Определите внутреннюю энергию и кинетическую энергию вращательного движения молекул, содержащихся в 1 кг кислорода при

температуре 47 С.

21

44. Вычислите кинетическую энергию поступательного, вращательного движения и полную кинетическую энергию молекул аргона при температуре

27С.

45.В сосуде содержится азот, молекулы которого движутся со средней квадратичной скоростью 400 м/с. Вычислите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул.

46.Определите полную энергию молекул азота, который находится в

баллоне объёмом 100 л при давлении 1,5 105 Па.

47.Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа равна 5 10-21 Дж. Концентрация молекул 3 1019 см -3. Определите давление газа.

48.Вычислите среднюю квадратичную скорость молекул неона при 27С, а также кинетическую энергию одной молекулы.

49.При нагревании 1 кмоля азота было передано 1000 Дж теплоты. Определите работу расширения при постоянном давлении.

50.Определите, какое количество теплоты необходимо сообщить углекислому газу массой 220 г, чтобы нагреть его на 20 К: а) при постоянном объёме; б) при постоянном давлении.

51.Какое количество теплоты нужно сообщить 1 кмолю кислорода, чтобы он совершил работу в 1000 Дж: а) при изотермическом процессе; б) при изобарном?

52.Азот массой 2 кг, находящийся при температуре 288 К, сжимают: а) изотермически; б) адиабатно, увеличивая давление в 10 раз. Определите работу, затраченную на сжатие газа в обоих случаях.

53.При каком процессе выгоднее производить расширение углекислого газа: адиабатном или изотермическом, если объём увеличивается в 2 раза? Начальная температура в обоих случаях одинаковая.

54.Найдите работу и изменение внутренней энергии при адиабатном расширении 1 кг воздуха, если его объём увеличился в 10 раз. Начальная температура 15°С.

55.Определите количество теплоты, сообщённое 20 г азота, если он был нагрет от 27 до 177°С. Какую работу при этом совершит газ и как изменится его внутренняя энергия?

22

56.Во сколько раз увеличится объём 1 моля водорода при изотермическом расширении при температуре 27°С, если при этом была затрачена теплота, равная 4 кДж.

57.Водород, занимающий объём 5 л и находящийся под давлением 105 Па, адиабатно сжат до объёма 1 л. Найдите работу сжатия и изменение внутренней энергии водорода.

58.Определите работу идеальной тепловой машины за один цикл, если она в течение цикла получает от нагревателя количество теплоты 2095 Дж. Температуру нагревателя 500 К, холодильника 300 К.

59.За счёт 1 кДж теплоты, получаемого от нагревателя, машина, работающая по циклу Карно, совершает работу 0,5 кДж. Температура нагревателя 500 К. Определите температуру холодильника.

60.Найдите КПД цикла, состоящего из двух изобар и двух адиабат, если температуры характерных точек равны Т1=370 К, Т2=600 К, Т3=500 К, Т4=350 К. Решение поясните диаграммой Р-V.

23