Вариант № 7

1. Мяч, брошенный горизонтально, ударяется о стенку, находящуюся на расстоянии 5 м от места бросания. Высота места удара мяча о стенку на 1 м меньше высоты, с которой брошен мяч. Под каким углом мяч подлетает к поверхности стенки? Сопротивление воздуха не учитывать.

Ответ: а) =21⁰; б) =31⁰; в) =11⁰; г) =15⁰; д) =41⁰.

2. Человек находится на расстоянииS=50 м от прямой дороги (рис. 1), по которой приближается автомобиль со скоростью v₁=10 м/с. По какому направлению должен бежать человек, чтобы встретиться с автомобилем, если автомобиль находится на расстоянии S₁=200 м от человека и если человек может бежать со скоростью v₂=3 м/с?

Ответ: а) =16,4⁰; б) =26,4⁰; в) =36,4⁰; г) =46,4⁰; д) =56,4⁰.

3. Небольшое тело заставили двигаться снизу вверх по наклонной плоскости, составляющей угол=15⁰ с горизонтом. Найти коэффициент трения, если время подъема тела оказалось в n=2,0 раза меньше времени спуска (рис. 2).

Ответ: а) =0,14; б) =0,16; в) =0,18;

г) =0,20; д) =0,22.

4. Для экономии места въезд на один из высочайших в Японии мостов устроен в виде винтовой линии, обвивающей цилиндр радиусаR=40 м (рис. 3). Полотно дороги составляет угол α=20⁰ с горизонтальной плоскостью. Каково ускорение автомобиля, движущегося с постоянной по модулю скоростью v=72 км/ч?

Ответ: а) а=5,8 м/с²; б) а=6,8 м/с²; в) а=7,8 м/с²; г) а=8,8 м/с²;

д) а=9,8 м/с².

5. Вертикальный столб высотойh=5 м подпиливается у основания и падает на Землю (рис. 4). Определить линейную скорость его верхнего конца в момент удара о Землю.

Ответ: а) v=8 м/с; б) v=10 м/с; в) v=12 м/с;

г) v=14 м/с; д) v=7 м/с.

6. Складываются два колебания одинакового направления и одинакового периода x₁=sint и x₂=sin(t+0,5). (Длина – в сантиметрах, время – в секундах.) Определить начальную фазу _о результирующего колебания.

Ответ: а) ₀=/2; б) ₀=/3; в) ₀=/4; г) ₀=; д) ₀=/6.

7. Амплитуды смещений вынужденных колебаний при частотах вынуждающей силы ₁=200 Гц и ₂=300 Гц, равны между собой. Найти частоту, соответствующую резонансу смещений.

Ответ: а) =355 Гц; б) =255 Гц; в) =155 Гц; г) =55 Гц;

д) =555 Гц.

8. Диск радиусаR=0,2 м состоит из двух половин одинаковой толщины: одна половина алюминиевая (плотность =2,510³ кг/м³), вторая – свинцовая (плотность =1010³ кг/м³) (рис. 5). Расстояние центра масс всего диска от центра диска y=0,05 м. Расстояние центра масс полудиска от центра диска x=0,083 м. Определить период малых колебаний диска относительно точки В. Ось перпендикулярна плоскости диска.

Ответ: а) Т_В=0,53 с; б) Т_В=0,43 с; в) Т_В=0,33 с; г) Т_В=0,23 с; д) Т_В=0,13 с.

Вариант № 8

1. Тело брошено со скоростью 20 м/с вверх под углом 30^о к горизонту (рис. 1). Найти радиус кривизны траектории в точке, в которой окажется тело через одну секунду после начала движения.

Ответ: а) R=31 м; б) R=21 м; в) R=11 м;

г) R=1,1 м; д) R=3,1 м.

2. Человек находится на расстоянииS=50 м от прямой дороги, по которой приближается автомобиль со скоростью v₁=10м/с (рис. 2). Определить наименьшую скорость, с которой должен бежать человек, чтобы встретиться с автомобилем, если автомобиль находится на расстоянии S₁=200 м от человека.

Ответ: а) v₂=0,5 м/с; б) v₂=1,5 м/с; в) v₂=3,5 м/с; г) v₂=4,5 м/с;

д)v₂=2,5 м/с.

3. Небольшое тело А начинает скользить с вершины клина, основание которого а=2,10 м. Коэффициент трения между телом и поверхностью клина =0,14 (рис. 3). При каком значении угла  время соскальзывания будет наименьшим?

Ответ: а) =69⁰; б) =59⁰; в) =49⁰; г) =39⁰; д) =29⁰.

4. Материальная точка начинает двигаться по окружности радиусом r=12,5 см с постоянным тангенциальным ускорением a_τ=0,5 м/с². Определить момент времени, при котором вектор ускорения образует с вектором скоростиугол α=45⁰.

Ответ: а) t=1 с; б) t=2 с; в) t=3 с; г) t=4 с; д) t=5 с.

5. Вертикальный столб высотой h=5 м подпиливается у основания и падает на Землю. Какая точка столба будет в любой момент падения столба иметь ту же скорость, какую имело бы тело, падая с той же высоты, как и данная точка (рис. 4)?

Ответ: а) h₁=4/3 h; б) h₁=1/3 h; в) ; г) h₁=2/3 h; д) h₁=5/3 h.

6. Складываются два колебания одинакового направления и одинакового периода x₁=sint и x₂=sin(t+0,5). (Длина – в сантиметрах, время – в секундах.) Получить уравнение результирующего колебания.

Ответ: а) x=1,4sinπ(t-1/2); б) x=1,4sinπ(t+1/2);

в) x=1,4sinπ(t-1/4); г) x=1,4sinπ(t+1/4); д) x=1,4sinπ(t+1/3).

7. Амплитуда смещения вынужденных колебаний при очень малой частоте равна x₀=2 мм, а при резонансе равна X₀=16 мм. Предполагая, что декремент затухания меньше единицы, определить его.

Ответ: а) D=0,25; б) D=0,3; в) D=0,4; г) D=0,2; д) D=0,1.

8. Диск радиусаR=0,2 м состоит из двух половин одинаковой толщины: одна половина алюминиевая (плотность =2,510³ кг/м³), вторая – свинцовая (плотность =1010³ кг/м³) (рис. 5). Расстояние центра масс всего диска от центра диска y=0,05 м. Расстояние центра масс полудиска от центра диска x=0,083 м. Каково будет отношение периодов колебаний этого диска вокруг оси перпендикулярной к плоскости диска, проходящей через точку А и В?

Ответ: а) Т_А/Т_В=0,69; б) Т_А/Т_В=0,59;

в) Т_А/Т_В=0,49; г) Т_А/Т_В=0,39; д) Т_А/Т_В=0,29.