Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
_0116_без пароля.pdf
Скачиваний:
444
Добавлен:
31.03.2015
Размер:
1.17 Mб
Скачать

 

I. МЕХАНИКА

 

 

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

A -

работа

r -

радиус – вектор

а, а -

вектор и модуль ускорения,

r12 -

вектор перемещения

 

линейный размер

r -

 

аτ, аτ -

вектор и модуль тангенци-

расстояние, смещение,

Е -

ального ускорения

s -

 

полная механическая энер-

путь

ех,

гия

Т -

 

единичные вектора в на-

кинетическая энергия

еy,еz,

правлении осей x, y, z и ра-

 

 

еr -

диус-вектора r

t -

время

g-

ускорение свободного па-

I -

дения

U -

 

момент инерции

потенциальная энергия,

Ic -

момент инерции тела отно-

V,v -

вектор и модуль скорости

 

сительно оси, проходящей

 

 

k -

через центр масс

 

 

константа квазиупругой

vc -

скорость центра масс

L, L -

силы

x, y, z -

 

вектор и модуль момента

координата, смещение

l -

импульса

 

 

длина

β, β -

вектор и модуль углового

М, М

 

 

ускорения

вектор и модуль момента

γ -

гравитационная постоянная

-силы

m -

масса

µ -

 

коэффициент трения сколь-

N -

 

 

 

жения

сила нормального давления

ϕ, ϕ-

 

вектор и модуль угла пово-

Р, р -

 

 

 

рота

вектор и модуль импульса

ω ω

-

вектор и модуль угловой

 

 

,

скорости

R -

радиус

 

 

 

 

 

6

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

1.Что нужно поставить вместо многоточия в предложении: “Система отсчета, в которой тело ……., называется инерциальной.”

а) движется с постоянным ускорением по отношению к другим системам отсчета;

б) движется прямолинейно по отношению к другим системам отсчета;

в) движется равномерно по отношению к другим системам отсчета; г) находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного

движения.

2. Принцип относительности Галилея утверждает:

а) все инерциальные системы отсчета по своим механическим свойствам эквивалентны друг другу;

б) во всех инерциальных системах отсчета все законы механики записываются одинаковым образом;

в) во всех инерциальных системах отсчета свойства пространства и времени одинаковы;

г) все приведенные утверждения эквивалентны друг другу.

3.Радиус-вектор, определяющий положение материальной точки в про-

странстве, изменяется со временем по закону r = 3tex + 4tey + 7ez. Чему равен модуль скорости?

а) 74 м/с;

б) 25 м/с;

в) 14 м/с;

г) 8,6 м/с; д) 5 м/с.

4.Установите соответствие между потенциальной энергией тела в поле различных сил и ее математическим выражением.

 

 

 

Потенциальная энергия

Математическое

 

 

 

выражение

а) потенциальная энергия тела в поле консерва-

1) mgz

 

тивных сил

 

 

 

 

 

 

 

 

kr2

б) потенциальная энергия тела в поле силы тя-

2)

2

 

жести

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) потенциальная энергия тела в поле упругой

3) γ

m1m2

 

силы

 

 

 

 

 

 

 

 

r

г) потенциальная энергия тела в гравитационном

4)

0

Fdr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

а) ;

б) ;

в) ;

г) .

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

5.Момент инерции стержня длиной l относительно оси, проходящей через конец стержня, равен

 

1

 

1

 

 

1

 

1

д) ml2.

а)

2 ml2;

б)

 

ml2;

в)

3 ml2;

г)

4 ml2;

12

6.Установите соответствие для моментов инерции однородных тел относительно оси zc, проходящей через центр масс тела.

Твердое тело

Ось zc

Момент

инерции

 

 

 

а) тонкий стержень длины a

 

 

1) ma2

 

 

 

 

 

 

 

 

б) сплошной цилиндр радиуса a

 

1

 

2

2)

12 ma

 

 

в) тонкий диск радиуса a

 

2

 

 

 

3)

5 ma2

 

г) шар радиуса a

 

1

 

 

 

4)

4 ma2

 

д) обруч радиуса a

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

2 ma2

а) ;

б) ;

в) ;

г) ;

д) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.Установите соответствие между силой и ее математическим выражением.

 

 

 

 

 

Сила

 

 

 

 

 

 

Математическое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выражение

а) сила гравитационного взаимодействия

 

 

 

 

 

 

 

 

µ

 

 

 

б) сила тяжести

 

 

 

 

 

 

1) F =

N

 

 

 

 

 

 

2)

F = rv

в) сила упругости

 

 

 

 

 

 

3)

F = γ

m1m2

 

 

 

 

 

 

 

r2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) сила трения скольжения

 

 

 

 

 

 

4)

F = mg

д) сила сопротивления

 

 

 

 

 

 

5)

F = kr

а) ;

б) ;

в) ;

г) ;

 

 

д) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.Как изменится момент инерции двух материальных точек массами m, если ось OO перевести: (1) в положение I; (2) в положение II?

I

О II

m

 

 

 

m

 

О

а) увеличится, не изменится; в) увеличится, увеличится; д) увеличится, уменьшится; ж) уменьшится; не изменится;

б) не изменится, увеличится; г) не изменится, не изменится; е) уменьшится; увеличится; з) не изменится; уменьшится.

9.Как изменится момент инерции свинцового цилиндра относительно оси, совпадающей с его геометрической осью симметрии, если цилиндр сплющить в диск?

а) не изменится;

б) увеличится;

в) уменьшится.

10.Установите соответствие между физическим законом и его математическим выражением.

Закон

а) второй закон Ньютона

б) закон всемирного тяготения в) закон сохранения импульса

г) закон сохранения механической энергии

д) закон сохранения момента импульса

Математическое

выражение

n

1) Ii ωi = const

i=1

2)E = T + U = const

3)F = γmr1m2 2er

dp

4) F = dt

n

5) miVi = const

i=1

а) ;

б) ;

в) ;

г) ;

д) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. В каком из приведенных ниже выражений допущена ошибка?

а) V = [r ω];

б) L = [r p]; в) M = [r F];

г) dr = [dϕ r]; д) aτ = [β r].

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

12.Какое из приведенных ниже выражений определяет перемещение материальной точки?

а) r12 = r2 – r1; б) r = xex + yey + zez; в) r = Vdt;

 

1 n

г) r =

 

miri.

m

 

 

 

i=1

13. Какое из приведенных ниже выражений есть определение момента силы относительно точки?

а) M =

dL

;

б) M = [r F]; в) M = I β;

г) M = rF sin α.

dt

14.Какое из приведенных ниже выражений есть определение момента импульса относительно оси?

а) L = [r P];

б) L = [r P] cos

α

;

ω

г) L = rpsin

α

.

 

 

в) L = I ;

 

15.Кинетическая энергия твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, рассчитывается по выражению:

а)

p2

 

 

L2

 

mv2

 

Icω2

mvс2

2m

;

б)

2I;

в)

2 ;

г)

2 +

2 .

16. Кинетическая энергия твердого тела при сложном движении равна:

 

p2

 

 

L2

 

mv2

 

Icω2

mvc2

 

Iω2

а)

2m

;

б)

2I;

в)

2 ;

г)

2 +

 

;

д)

2 .

2

17.При переходе из одной инерциальной системы отсчета K к другой - K', движущейся относительно первой со скоростью V0, в классической фи-

зике используется закон преобразования скорости:

а) V' = V0 V;

б) V' = V + V0;

в) V' = V V0.

18.Проведите аналогию между величинами, характеризующими поступательное и вращательное движение.

Поступательное движение

 

Вращательное движение

 

 

 

а) r

 

 

 

 

 

 

1)

I

 

 

 

 

 

 

б) V

 

 

 

 

 

 

2)

L

 

 

 

 

 

 

в) a

 

 

 

 

 

 

3)

ω

 

 

 

 

 

 

г) p

 

 

 

 

 

 

4)M

 

 

 

 

 

 

д) F

 

 

 

 

 

 

5)

β

 

 

 

 

 

 

е) m

 

 

 

 

 

 

6)

ϕ

 

 

 

а) ;

б) ;

в) ;

г) ;

д)

;

е) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

19. Условие равновесия твердого тела имеет вид:

n

n

n

а) F =Fi внеш = 0,

б) M =Mi внеш = 0,

в) F =Fi внеш = 0,

i=1

i=1

i=1

n

n

n

M =Mi внеш = 0;

L =Li внеш = 0;

L =Li внеш = 0.

i=1

i=1

i=1

20.Работа внешних сил при повороте твердого тела вокруг неподвижной оси рассчитывается по выражению:

а) A12 =

2 F dr;

б) A12 =

2 F cos αdr;

в) A12 =

2 Fs ds;

г) A12 =

2 M dϕ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

1

 

1

21.Имеется система частиц, на которую не действуют внешние силы. В каких из приведенных ниже выражений законов сохранения допущены ошибки?

 

n

n

 

1) E = T + U const;

2) Li = const;

3) pi = const;

4) I ω ≠ const.

 

i=1

i=1

 

а) 1, 4;

б) 2;

в) 1, 3, 4;

г) 3.

22.Какое из приведенных ниже уравнений описывает равномерное прямолинейное движение?

1) v = v0 + at;

 

s

;

 

ϕ

 

2) ω = ω0 + βt; 3) v = t

4) ω =

t

;

а) 1;

б) 2, 4;

в) 3;

 

г) 3, 4;

 

 

at2

5) s = v 0t + 2 .

д) 5.

23.Какие из приведенных ниже уравнений описывают криволинейное ускоренное движение?

1) v = v0 + at;

 

s

;

 

ϕ

 

 

βt2

2) ω = ω0 + βt; 3) v = t

4) ω =

t

;

5) ϕ = ω0t +

2 .

а) 1, 2;

б) 2, 5;

в) 3;

 

г) 3, 4;

 

 

д) 5.

 

24. В каком из приведенных ниже выражений допущена ошибка?

 

1) v = ωR;

2) aτ = βR;

3) an = ω2R; 4) s = ϕ R;

 

5) a = β2 + ω4.

а) 1;

б) 2;

в) 3;

 

г) 4;

 

 

д) 5.

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

25.Какому из графиков ускорения прямолинейного движения (рис. 1-4) соответствует график скорости (рис. 5)?

α

x

αx

α

x

αx

 

 

 

Vx

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ

 

 

 

 

τ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ

 

τ

 

 

 

τ

 

1

 

 

2

 

3

4

5

 

 

а) 1;

 

б) 2;

 

в) 3;

 

г) 4.

26.Частица движется равномерно по траектории, изображенной на рисунке. В каких точках траектории ускорение частицы равно нулю?

 

5

 

 

 

 

 

4

3

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

а) 1, 5;

б) 3;

в) 1, 3 5;

2

г) 2, 4;

д) 5.

 

27.Материальная точка движется равномерно по криволинейной траектории. В какой точке траектории ускорение максимально?

 

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) 1;

б) 2;

в) 3;

г) 4.

28.Частица движется равномерно с постоянным по величине ускорением. Какова траектория движения частицы?

а) прямая линия;

б) кривая линия с перегибом;

в) парабола;

г) окружность.

 

12

29.Точка M движется равномерно по свертывающейся плоской спирали. Как изменяется модуль ускорения точки?

M

а) возрастает;

б) не изменяется;

в) уменьшается.

30.На рисунке изображены графики Vx(t) двух прямолинейных движений.

Сравнить в этих движениях: а) модули ускорений а1 и а2; б) пути s1 и s2, пройденные точкой за время τ.

Vx

1

 

2 τ

t

 

а) а1 > а2, s1 > s2;

б) а1< а2; s1 > s2;

в) а1= а2; s1 > s2;

г) а1 > а2, s1 < s2;

д) а1< а2; s1 < s2;

е) а1= а2; s1 < s2;

ж) а1 > а2, s1 = s2;

з) а1< а2; s1 = s2;

и) а1= а2; s1 = s2.

31.Как изменится угловое ускорение вала, если грузы переместить ближе к оси вращения? Момент сил, действующий на вал, сохраняется прежним.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) увеличится;

б) уменьшится;

в) не изменится.

32.Два диска с равными массами и радиусами R1 и R2 (R1 = 2R2) раскручивают из состояния покоя до одинаковых угловых скоростей. Найти отношение произведенных работ (A1 /A2 ).

а) 1;

б) 2;

в) 4.

13

33.Происходит абсолютно неупругий удар частиц массами m1 = 4m2 и с кинетическими энергиями T2 = 6T1. Как движутся частицы после соударения?

V1 V2

x m1 m2

а) ;

б) ;

в) частицы покоятся (v = 0).

14