4rt / Механика и молек. физика / Тест 4 с-1

РГРТА

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 1

Тест № 4 Вариант № 1

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Маховик в виде диска массой 80 кг и радиусом 30 см находится в состоянии покоя. Какую работу нужно совершить, чтобы сообщить маховику частоту 10 об/с? [1 балл]

2. Определить линейную скорость центра полого цилиндра, скатившего­ся без скольжения с наклонной плоскости с высоты 1,6 м. [2 балла]

3. Какова средняя сила давления на плечо при стрельбе из автомата, если масса пули 10 г, а скорость пули при вылете из ствола 300 м/с? Число выстрелов из автомата в единицу времени равно 300 мин^-1. [1 балл]

4. В центре скамьи Жуковского стоит человек и держит в руках стержень длиной 2,4 м и массой 8 кг, расположенный вертикально по оси вращения скамейки. Скамья с человеком вра­щается с частотой 1 об/с. С какой частотой будет вращаться скамья с человеком, если он повернет стержень в горизонтальное положение так, что центр его будет находиться на оси вращения? Суммарный момент инерции человека и скамьи равен 6 кг·м². [2 балла]

5. Клин массы 4 кг находится на гладкой горизонтальной плоскости. На клин на высоту 1 см кладут брусок массы 1 кг, который скользит по клину без трения. Найти скорость клина в тот момент, когда брусок соскользнет на плоскость. [3 балла]

РГРТА

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 1

Тест № 4 Вариант № 2

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Вычислить работу, совершаемую при равноускоренном подъеме груза массой 100 кг на высоту 4 м за время 2 с. [1 балл]

2. Шар радиуса 14 см подвешен так, что ось вращения касается поверхности шара. Какую линейную скорость нужно придать центру шара, чтобы он совершил полный оборот вокруг точки подвеса? [2 балла]

3. Снаряд массы 50 кг, летящий горизонтально со скоростью 800 м/с, попадает в платформу с песком и застревает в нем. Найти скорость платформы после попадания снаряда, если ее масса 16 т. [1 балл]

4. Платформа в виде диска массой 4 кг и радиусом 12 см вращается по инерции вокруг вертикальной оси. Во сколько раз уменьшится частота вращения, если на нее положить кольцо массой 1 кг и радиусом 10 см? [2 балла]

5. В результате упругого лобового столкновения тела массы 10 г c покоящимся телом оба тела разлетелись в противоположных направлениях с одинаковой скоростью. Найти массу второго тела. [3 балла]

РГРТА

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 1

Тест № 4 Вариант № 3

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Пуля летит со скоростью 800 м/с, вра­щаясь около продольной оси с частотой 3000 об/с. Принимая пулю за цилиндрик диаметром 8 мм, определить какую долю кинетической энергии тела составляет кинетическая энергия вращения. [1 балл]

2. Стержень длиной 15 см, поставленный вертикально, падает на стол. Найти линейную скорость верхнего конца стержня в конце падения. Нижний конец стержня не проскальзывает. [2 балла]

3. Вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 20 км/ч, догоняет вагон массой 30 т, движущийся со скоростью 5 км/ч в том же направлении, и сцепляется с ним. С какой скоростью будут двигаться сцепившиеся вагоны? [1 балл]

4. Стержень массой 100 г и длиной 40 см может свободно вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр стержня. Пуля массой 10 г, летящая со скоростью 5,2 м/с горизонтально и перпендикулярно стержню, попадает в край стержня и застревает в нем. Найти угловую скорость системы после удара. [2 балла]

5. Пуля массой 10 г, летящая горизонтально, попадает в баллистический маятник массой 290 г и застревает в нем. Длина подвеса маятника 1,6 м. Найти скорость пули, если маятник отклонился на 60º. [3 балла]

РГРТА

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 1

Тест № 4 Вариант № 4

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Под действием постоянной силы вагонетка приобрела скорость 2 м/с. Определить работу A силы, если масса вагонетки равна 400 кг. [1 балл]

2. Определить линейную скорость центра шара, скатившего­ся без скольжения с наклонной плоскости с высоты 7 м. [2 балла]

3. С платформы массы 20 т, движущейся со скоростью 9 км/ч, производится выстрел из пушки. Снаряд массы 25 кг вылетает из орудия со скоростью 700 м/с относительно платформы. Найти скорость платформы после выстрела, если направления движения и выстрела совпадают. [1 балл]

4. Человек стоит на скамье Жуковского и ловит рукой мяч массой 0,4 кг, летящий в горизонтальном направлении со ско­ростью 20 м/с. Траектория мяча проходит на расстоянии 0,8 м от вертикальной оси вращения скамьи. С какой угловой скоростью начнет вращаться скамья Жуковского с человеком, поймавшим мяч, если суммарный момент инерции J человека и скамьи равен 6 кг·м²? [2 балла]

5. Тело массой 200 г движется со скоростью 1 м/с по гладкой горизонтальной поверхности и въезжает на гладкий клин массой 300 г, свободно лежащий на поверхности. На какую максимальную высоту поднимется тело по клину? [3 балла]

РГРТА

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 1

Тест № 4 Вариант № 5

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Шар массой 1 кг и радиусом 15 см вращается вокруг вертикальной оси с частотой 20 об/с. Какую работу совершит сила трения при остановке шара? [1 балл]

2. Тонкий прямой стержень длиной 30 см прикреплен к гори­зонтальной оси, проходящей через его конец. Стержень отклонили на угол 60° от положения равновесия и отпустили. Определить линейную скорость нижнего конца стержня в момент прохожде­ния через положение равновесия. [2 балла]

3. По горизонтальным рельсам со скоростью 20 км/ч движется платформа массы 200 кг. На нее вертикально падает камень массы 50 кг и движется вместе с платформой. С какой скоростью после этого движется платформа? [1 балл]

4. На краю горизонтальной платформы, имеющей форму диска радиусом 2 м, стоит человек массой 80 кг. Масса платформы равна 240 кг. Платформа может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр. Пренебрегая трением, найти, с какой угловой скоростью будет вращаться платформа, если человек будет идти вдоль ее края со скоростью 2 м/с относительно платформы. [2 балла]

5. Тело массой 40 г движется со скоростью 10 м/с по гладкой горизонтальной поверхности и останавливается в результате упругого соударения с движущимся навстречу ему телом массой 10 г. Найти скорость второго тела до соударения. [3 балла]

РГРТА

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 1

Тест № 4 Вариант № 6

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Вычислить работу, совершаемую на пути 12 м равномерно возрастающей с пройденным путем силой, если в начале пути сила равна 10 H, а в конце пути – 50 H. [1 балл]

2. Однородный цилиндр катится без проскальзывания по горизонтальной поверхности со скоростью 2 м/с. На какую высоту он сможет подняться по наклонной плоскости? [2 балла]

3. Две лодки массой 150 кг плывут навстречу друг другу со скоростью 1 м/с. Когда лодки поравнялись, из первой во вторую переложили груз массой 50 кг. С какой скоростью стала двигаться вторая лодка? [1 балл]

4. Однородный тонкий стержень массой 0,2 кг и длиной 1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей на расстоянии 0,25 м от края стержня. В верхний край стержня попадает пластилиновый шарик, летящий горизонтально со скоростью 10 м/с и прилипает к стержню. Масса шарика равна 10 г. Определить угловую скорость стержня в начальный момент времени после удара. [2 балла]

5. Шар массой 1,8 кг сталкивается с покоящимся шаром большей массы. В результате прямого упругого удара шар потерял 36 % своей кинетической энергии. Определить массу большего шара. [3 балла]

РГРТА

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 1

Тест № 4 Вариант № 7

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Маленький шарик массой 100 г движется в горизонтальной плоскости на нити длиной 40 см. Какую работу нужно совершить, чтобы увеличить угловую скорость шарика с 20 рад/с до 25 рад/с? [1 балл]

2.  Кольцо с внутренним радиусом 10 см и внешним 14 см повесили на горизонтальную ось. Затем кольцо отклонили на угол 30º и отпустили. С какой линейной скоростью центр кольца пройдет положение равновесия? [2 балла]

3. Мяч массы 150 г, движущийся со скоростью 10 м/с по нормали к стенке, ударяется об нее и отскакивает без потери скорости. Найти среднюю силу, действующую на мяч, если продолжительность удара 0,1 с. [1 балл]

4. Человек стоит на скамье Жуковского и держит в руках стержень, расположенный вертикально вдоль оси вращения ска­мейки. Стержень служит осью вращения колеса, расположенного на верхнем конце стержня. Скамья неподвижна, колесо вращается с частотой 10 об/с. Радиус колеса равен 20 см, его масса 3 кг. Определить частоту вращения скамьи, если человек повернет стержень на угол 180°? Суммарный момент инерции человека и скамьи равен 6 кг·м². Массу колеса можно считать рав­номерно распределенной по ободу. [2 балла]

5. Два неупругих шара массами 2 кг и 3 кг движутся со скоростями соответственно 8 м/с и 4 м/с. Определить увеличение внутренней энергии шаров при их столкновении, если меньший шар нагоняет больший. [3 балла]

РГРТА

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 1

Тест № 4 Вариант № 8

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Тело массой 10 кг, лежащее на гладкой горизонтальной плоскости, начинает двигаться под действием силы 4 Н, направленной под углом 60º к горизонту. Найти работу силы за 30 с. [1 балл]

2. Тонкий прямой стержень длиной 30 см прикреплен к гори­зонтальной оси, проходящей через его конец. Какую линейную скорость нужно придать нижнему концу стержня, чтобы он совершил полный оборот вокруг оси. [2 балла]

3. Человек массой 60 кг стоит на корме покоящейся лодки массой 120 кг и длинной 3 м. На какое расстояние переместится лодка, если человек перейдет с кормы на нос? [1 балл]

4. Однородный шар массой 0,2 кг и радиуса 15 см может свободно вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через его центр. Пластилиновый шарик массой 10 г, летящий горизонтально со скоростью 10 м/с, попадает в шар и прилипает к нему. С какой угловой скоростью будет вращаться система, если линия движения пластилинового шарика проходила на расстоянии 10 см от оси вращения? [2 балла]

5. Тело массой 150 г соскальзывает по гладкой горке с высоты 1,8 м и попадает на шероховатую доску массой 750 г, свободно лежащую на гладкой горизонтальной поверхности. Вследствие трения тело тормозится и движется с доской как одно целое. Какое количество теплоты выделится при торможении тела? [3 балла]

РГРТА

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 1

Тест № 4 Вариант № 9

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Найти работу А подъема груза по наклонной плоскости длиной 2 м, если масса груза равна 100 кг, угол наклона j=30° и груз движется с ускорением 1 м/с². [1 балл]

2. Однородный шар катится без проскальзывания по горизонтальной поверхности со скоростью 5 м/с. На какую высоту он сможет подняться по наклонной плоскости? [2 балла]

3. С платформы массы 20 т, движущейся со скоростью 9 км/ч, производится выстрел из пушки. Снаряд массы 25 кг вылетает из орудия со скоростью 700 м/с относительно платформы. Найти скорость платформы после выстрела, если направления движения и выстрела противоположны. [1 балл]

4. В центре скамьи Жуковского стоит человек и держит в руках стержень длиной 2,4 м и массой 8 кг, расположенный вертикально по оси вращения скамейки. Скамья с человеком вра­щается с частотой 1 об/с. С какой частотой будет вращаться скамья с человеком, если он повернет стержень в горизонтальное положение так, что центр его будет находиться на оси вращения? Суммарный момент инерции человека и скамьи равен 6 кг·м². [2 балла]

5. На гладкой горизонтальной поверхности находятся соединенных нитью бруски массами 2 и 3 кг. Между брусками помещают невесомую пружину жесткости 3 кН/м, так что она является сжатой. Найти величину сжатия пружины, если после пережигания нити первый брусок приобрел скорость 0,6 м/с? [3 балла]

РГРТА

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 1

Тест № 4 Вариант № 10

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Пуля массой 10 г, летящая со скоростью 600 м/с, пробивает доску, после чего ее скорость становится равной 400 м/с. Найти работу силы сопротивления. [1 балл]

2. Определить линейную скорость центра полого цилиндра, скатившего­ся без скольжения с наклонной плоскости с высоты 1,6 м. [2 балла]

3. Вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 20 км/ч, сталкивается с вагоном массой 30 т, движущийся навстречу ему со скоростью 5 км/ч, и сцепляется с ним. С какой скоростью будут двигаться сцепившиеся вагоны? [1 балл]

4. Платформа в виде диска массой 4 кг и радиусом 12 см вращается по инерции вокруг вертикальной оси. Во сколько раз уменьшится частота вращения, если на нее положить кольцо массой 1 кг и радиусом 10 см? [2 балла]

5. Пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 300 м/с, пробивает брусок массой 50 г, свободно лежащий на гладкой горизонтальной поверхности. В результате ее скорость уменьшается до 200 м/с. Какое количество теплоты выделится при торможении пули? [3 балла]

РГРТА

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 1

Тест № 4 Вариант № 11

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Маховик в виде диска массой 80 кг и радиусом 30 см находится в состоянии покоя. Какую работу нужно совершить, чтобы сообщить маховику частоту 10 об/с? [1 балл]

2. Шар радиуса 14 см подвешен так, что ось вращения касается поверхности шара. Какую линейную скорость нужно придать центру шара, чтобы он совершил полный оборот вокруг точки подвеса? [2 балла]

3. Две лодки массой 150 кг плывут. Первая лодка, плывущая со скоростью 3 м/с, догоняет вторую, плывущую со скоростью 1 м/с. Когда лодки поравнялись, из первой во вторую переложили груз массой 50 кг. С какой скоростью стала двигаться вторая лодка? [1 балл]

4. Стержень массой 100 г и длиной 40 см может свободно вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр стержня. Пуля массой 10 г, летящая со скоростью 5,2 м/с горизонтально и перпендикулярно стержню, попадает в край стержня и застревает в нем. Найти угловую скорость системы после удара. [2 балла]

5. Грузы массами 10 и 15 кг подвешены на нитях длиной 2 м так, что грузы соприкасаются между собой. Меньший груз отклонили на угол 60º и отпустили. На какую высоту поднимутся грузы после неупругого удара? [3 балла]

РГРТА

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 1

Тест № 4 Вариант № 12

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Вычислить работу, совершаемую при равноускоренном подъеме груза массой 100 кг на высоту 4 м за время 2 с. [1 балл]

2. Стержень длиной 15 см, поставленный вертикально, падает на стол. Найти линейную скорость верхнего конца стержня в конце падения. Нижний конец стержня не проскальзывает. [2 балла]

3. Какова средняя сила давления на плечо при стрельбе из автомата, если масса пули 10 г, а скорость пули при вылете из ствола 300 м/с? Число выстрелов из автомата в единицу времени равно 300 мин^-1. [1 балл]

4. Человек стоит на скамье Жуковского и ловит рукой мяч массой 0,4 кг, летящий в горизонтальном направлении со ско­ростью 20 м/с. Траектория мяча проходит на расстоянии 0,8 м от вертикальной оси вращения скамьи. С какой угловой скоростью начнет вращаться скамья Жуковского с человеком, поймавшим мяч, если суммарный момент инерции человека и скамьи равен 6 кг·м²? [2 балла]

5. Шар массой 1,8 кг сталкивается с покоящимся шаром большей массы. В результате прямого упругого удара шар потерял 0,36% своей кинетической энергии. Определить массу большего шара. [3 балла]

РГРТА

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 1

Тест № 4 Вариант № 13

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Пуля летит со скоростью 800 м/с, вра­щаясь около продольной оси с частотой 3000 об/с. Принимая пулю за цилиндрик диаметром 8 мм, определить какую долю кинетической энергии тела составляет кинетическая энергия вращения. [1 балл]

2. Определить линейную скорость центра шара, скатившего­ся без скольжения с наклонной плоскости с высоты 7 м. [2 балла]

3. Снаряд массы 50 кг, летящий горизонтально со скоростью 800 м/с, попадает в платформу с песком и застревает в нем. Найти скорость платформы после попадания снаряда, если ее масса 16 т. [1 балл]

4. На краю горизонтальной платформы, имеющей форму диска радиусом 2 м, стоит человек массой 80 кг. Масса платформы равна 240 кг. Платформа может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр. Пренебрегая трением, найти, с какой угловой скоростью будет вращаться платформа, если человек будет идти вдоль ее края со скоростью 2 м/с относительно платформы. [2 балла]

5. Два неупругих шара массами 2 кг и 3 кг движутся со скоростями соответственно 8 м/с и 4 м/с. Определить увеличение внутренней энергии шаров при их столкновении, если меньший шар нагоняет больший. [3 балла]

РГРТА

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 1

Тест № 4 Вариант № 14

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Под действием постоянной силы вагонетка приобрела скорость 2 м/с. Определить работу A силы, если масса вагонетки равна 400 кг. [1 балл]

2. Тонкий прямой стержень длиной 30 см прикреплен к гори­зонтальной оси, проходящей через его конец. Стержень отклонили на угол 60° от положения равновесия и отпустили. Определить линейную скорость нижнего конца стержня в момент прохожде­ния через положение равновесия. [2 балла]

3. Вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 20 км/ч, догоняет вагон массой 30 т, движущийся со скоростью 5 км/ч в том же направлении, и сцепляется с ним. С какой скоростью будут двигаться сцепившиеся вагоны? [1 балл]

4. Однородный тонкий стержень массой 0,2 кг и длиной 1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей на расстоянии 0,25 м от края стержня. В верхний край стержня попадает пластилиновый шарик, летящий горизонтально со скоростью 10 м/с и прилипает к стержню. Масса шарика равна 10 г. Определить угловую скорость стержня в начальный момент времени после удара. [2 балла]

5. На гладком горизонтальном столе лежит гладкая горка массой 10 кг и высотой 6 см. Какую минимальную скорость нужно придать на горизонтальной поверхности телу массой 2 кг, чтобы оно смогло преодолеть горку? [3 балла]

РГРТА

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 1

Тест № 4 Вариант № 15

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Шар массой 1 кг и радиусом 15 см вращается вокруг вертикальной оси с частотой 20 об/с. Какую работу совершит сила трения при остановке шара? [1 балл]

2. Однородный цилиндр катится без проскальзывания по горизонтальной поверхности со скоростью 2 м/с. На какую высоту он сможет подняться по наклонной плоскости? [2 балла]

3. С платформы массы 20 т, движущейся со скоростью 9 км/ч, производится выстрел из пушки. Снаряд массы 25 кг вылетает из орудия со скоростью 700 м/с относительно платформы. Найти скорость платформы после выстрела, если направления движения и выстрела совпадают. [1 балл]

4. Человек стоит на скамье Жуковского и держит в руках стержень, расположенный вертикально вдоль оси вращения ска­мейки. Стержень служит осью вращения колеса, расположенного на верхнем конце стержня. Скамья неподвижна, колесо вращается с частотой 10 об/с. Радиус колеса равен 20 см, его масса 3 кг. Определить частоту вращения скамьи, если человек повернет стержень на угол 180°? Суммарный момент инерции человека и скамьи равен 6 кг·м². Массу колеса можно считать рав­номерно распределенной по ободу. [2 балла]

5. Пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 300 м/с, пробивает брусок массой 50 г, свободно лежащий на гладкой горизонтальной поверхности. В результате ее скорость уменьшается до 100 м/с. Какое количество теплоты выделится при торможении пули? [3 балла]

№

1

2

3

4

5

1

7,1 кДж

4 м/с

15 Н

0,61 об/с

0,1 м/с

2

4,8 кДж

2 м/с

2,5 м/с

1,35

30 г

3

0,44 %

2,1 м/с

11 км/ч

6 рад/с

120 м/с

4

800 Дж

10 м/с

6 км/ч

1,0 рад/с

3 см

5

-71 Дж

1,5 м/с

16 км/ч

0,4 рад/с

15 м/с

6

360 Дж

0,3 м

0,5 м/с

0,84  рад/с

16,2 кг

7

1,8 Дж

0,23 м/с

30 Н

0,4 об/с

9,6 Дж

8

180 Дж

4,2 м/с

1 м

4,9 рад/с

225 мДж

9

1,2 кДж

1,75 м

12 км/ч

0,61 об/с

2 см

10

‑1000 Дж

4 м/с

5 км/ч

1,35

240 Дж

11

7,1 кДж

2 м/с

1,5 м/с

6 рад/с

0,16 м

12

4,8 кДж

1,5 м/с

15 Н

1,0 рад/с

2000 кг

13

0,44 %

10 м/с

2,5 м/с

0,4 рад/с

9,6 Дж

14

800 Дж

2,1 м/с

11 км/ч

0,84  рад/с

1,2 м/с

15

-71 Дж

0,3 м

6 км/ч

0,4 об/с

360 Дж