Вариант № 5

1. На столе лежит доска массой М=1 кг, а на доске – груз массой m=2 кг. Какую силу нужно приложить к доске, чтобы доска выскользнула из – под груза? Коэффициент трения между грузом и доской ₁=0,25, а между доской и столом ₂=0,5.

Ответ: а) F≥2,21 Н; б) F≥22,1 Н; в) F≥12,1 Н; г) F≥32,1 Н; д) F≥15,1 Н.

2. Блок массой M=1 кг укреплен на конце стола. Гири равной массы m₁=m₂=1 кг соединены нитью, перекинутой через блок (рис. 1). Коэффициент трения гири, лежащей на столе, о стол равен 0,1. Найти натяжение нити, к которой прикреплена гиря, лежащая на столе.

Ответ: а) Т₁=0,5 Н; б) Т₁=1,5 Н; в) Т₁=2,5 Н; г) Т₁=4,5 Н; д) Т₁=3,5 Н.

3. Кабина лифта, у которой расстояние от пола до потолка равно 2,7 м, начала подниматься с постоянным ускорением 1,2 м/с². Через 2,0 с после начала подъема с потолка кабины стал падать болт. Найти перемещение и путь болта за время свободного падения в системе отсчета, связанной с шахтой лифта.

Ответ: а) r=0,7 м; S=1,3 м; б) r=0,5 м; S=1,2 м; в) r=0,6 м; S=1,1 м; г) r=0,8 м; S=1 м; д) r=0,4 м; S=1,4 м.

4. В момент времени, когда модуль скорости v=10⁶ м/с, ускорение частицы а=10⁴ м/с² и направлено под углом 30⁰ к вектору скорости. Какова угловая скорость вращения вектора скорости в момент времени t=10^-2 c?

Ответ: а) ω=6∙10^-3 рад/с; б) ω=5∙10^-3 рад/с; в) ω=4∙10^-3 рад/с;

г) ω=3∙10^-3 рад/с; д) ω=2∙10^-3 рад/с.

5. Грузик привязан к нити, другой конец которой прикреплен к потолку. Вследствие толчка грузик движется по окружности, плоскость которой отстоит от потолка на h=1,5 м. Какова частота оборотов грузика?

Ответ: а) =0,1 с^-1; б) =0,8 с^-1; в) =0,2 с^-1; г) =0,6 с^-1;

д) =0,4 с^-1.

6. Точка одновременно совершает два гармонических колебания, происходящих по взаимно перпендикулярным направлениям и выражается уравнениями x=0,5sint, y=cost. Найти уравнение траектории точки.

Ответ: а) y²+16x²=4; б) y²-16x²=4; в) y²+12x²=4; г) y²-12x²=4;

д) y²+10x²=4.

7. Какова общая сумма путей, пройденных взад и вперед колеблющейся точкой до полного затухания колебаний, если амплитуда первого колебания равна 1 мм, а логарифмический декремент затухания равен 0,002?

Ответ: а) S=2 м; б) S=3 м; в) S=5 м; г) S=6 м; д) S=7 м.

8. Сплошной однородный диск с радиусомr=0,1 м колеблется около оси, перпендикулярной к плоскости диска и проходящей через край диска (рис. 2). Какой длины ℓ должен быть математический маятник, имеющий тот же период колебаний, что и диск?

Ответ: а) ℓ=0,15 м; б) ℓ=0,25 м; в) ℓ=0,35 м;

г) ℓ=0,015 м; д) ℓ=0,025 м.

Вариант № 6

1. На вал радиусом 1 см намотана нить, к концу которой привязана гиря. Опускаясь равноускоренно, гиря прошла расстояние 200 см за 10 с. Найти полное ускорение точки, лежащей на поверхности вала, в конечный момент движения.

Ответ: а) a=1,6 м/с²; б) a=2,6 м/с²; в) a=3,6 м/с²; г) a=4,6 м/с²;

д) a=5,6 м/с².

2. Блок массойM=1 кг укреплен на конце стола. Гири равной массы m₁=m₂=1 кг соединены нитью, перекинутой через блок (рис. 1). Коэффициент трения одной из гирь о стол равен 0,1. Найти натяжение нити, к которой прикреплена вторая гиря.

Ответ: а) Т₂=1,3 Н; б) Т₂=2,3 Н; в) Т₂=3,3 Н; г) Т₂=6,3 Н; д) Т₂=8,3 Н.

3. Из пушки (рис. 2) выпустили последовательно два снаряда со скоростьюv₀=300 м/с: первый – под углом ₁=45⁰ к горизонту, второй – под углом ₂=30⁰ к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, найти интервал времени между выстрелами, при котором снаряды столкнутся друг с другом.

Ответ: а) t=10 с; б) t=12 с; в) t=14 с; г) t=16 с; д) t=18 с.

4. Тело движется по окружности радиуса r=2 м со скоростью, которая линейно увеличивается во времени: . Определить модуль полного ускорения тела в момент времениt=2 с.

Ответ: а) а=6,25 м/с²; б) а=7,25 м/с²; в) а=8,25 м/с²;

г) а=5,25 м/с²; д) а=4,25 м/с².

5. Две прочные линейки расположены параллельно друг другу на расстоянииd=2см под углом =5⁰ к горизонту (рис. 3). С каким ускорением будет катиться по ним шарик, радиус которого r=1,5 см? Скольжение отсутствует.

Ответ: а) а=0,2 м/с²; б) а=0,3 м/с²;

в) а=0,1 м/с²; г) а=0,5 м/с²; д) а=0,1 м/с².

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 амплитуду А результирующего колебания.

Ответ: а) А=1,2 см; б) А=1,4 см; в) А=1,6 см; г) А=1,8 см;

д) А=2,0 см.

7. Амплитуды скорости вынужденных колебаний при частотах вынуждающей силы ₁=200 Гц и ₂=300 Гц равны между собой. Принимая, что амплитуда вынуждающей силы в обоих случаях одна и та же, найти частоту, соответствующую резонансу скорости.

Ответ: а) =245 Гц; б) =345 Гц; в) =145 Гц; г) =445 Гц;

д) =45 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). Расстояние центра масс всего диска от центра диска y=0,05 м. Расстояние центра масс полудиска от центра диска x=0,083 м (рис. 4). Определить период малых колебаний диска относительно точки А. Ось перпендикулярна плоскости диска.

Ответ: а) Т_А=0,18 с; б) Т_А=0,13 с; в) Т_А=0,23 с;

г) Т_А=0,33 с; д) Т_А=0,28 с.