Сборник задач - Приступа

Автор составитель:

Приступа Татьяна Юрьевна,

преподаватель физики КИПТСУ

Приступа Т.Ю.

Физика. Вопросы и задачи по физике для студентов 1 курса

обучающимся по специальностям среднего профессионального

образования / Т.Ю. Приступа. Томск: КИПТСУ, 2013 – 89 с.

2

Предисловие

Овладеть курсом физики – это значит не только понять физические явления и закономерности, но и научится применять их на практике. Всякое примененние общих положений физики для разрешения конкретного, частного вопроса есть решение физической задачи. Умение решать задачи делает знания действенными, практичеки применимыми.

Приступая к решению задачи, нужно прежде всего вникнуть в смысл задачи и установить какие физические явления и закономерности лежат в основе, какие из описанных в ней процессов являются главными и какими можно пренебречь. Надо выяснить, какие упрощающие положения можно ввести для решения задачи. Рассчитывая, например, времяпадения тела с некоторой высоты, исходят из следующих упрощений: тело считают материальной точкой, ускорение свободного падения – постоянным, сопротивление воздуха не учитывают.принятые допущения отмечают при анализе задачи.

В тексте задач сборника не указывается степень точности некоторых числовых данных, устанавливаемая путем прибавления справа значащих нулей (2 м, 0,3 А и т.д.), следует считать либо условно точечными (наперед значммыми), либо приближенными с той степенью точности, с которой заданы другие величины, входящие в задачу. Точность ответа не должна превышать точности исходных данных.

Используя табличные значения величин и физических постоянных, следует округлять их со степенью точности, определяемой условием конкретной задачи.

3

В задачах с конкретным содержанием из области: техники, сельского хозяйства, спорта, быта, а так же в задачах с историческим содержанием приведены реальные паспортные, справочные или исторические данные с точностью, заданной в соответствующих источниках. Вычисления в таких задачах , естественно, становяться более громозкими. Поэтому при их решении целесообразно пользоваться микрокалькулятором. при отсутствии микрокалькулятора данные следует округлить до двух-трех значащих цифр.

Прежде чем приступить к вычислениям, следует все исходные данные выразить в одной системе единиц. В большинстве случаев задачи рекомендуется решать в Международной систме единиц (СИ). При решении задач по квантовой, атомной и ядерной физике рекомендуется пользоваться единицами принятыми в соответствующих отраслях науки, т.е. массу выражать в атомных единицах массы. а энергию – в мегаэлетронвольтах.

Многие задачи целесообразно решать устно. Это относится к большинству качественных задач и вопросам, многим тренеровочным, а также к задачам на исследование функциональной зависимости типа: «Во сколько раз изменится величина y при изменении величины x в n раз?».

4

МЕХАНИКА

Основные понятия классической механики.

1.Что такое кинематика?

2.Что называют перемещением?

3.Как рассчитывать перемещение при равномерном движении?

4.Как рассчитывать перемещение при неравномерном движении?

5.Как вычисляется скорость равномерного прямолинейного движения?

6.Что называют ускорением?

7.Скорость материальной точки изменилась по закону = 4 (м/с). Запишите уравнение движения = ( ), если в начале движения координата точки была 0 = 5 м.

8.При экстренном торможении автомобиль, двигавшийся со скоростью 36 км/ч, останавливается через 3 с после начала торможения. Какой тормозной путь он прошел?

9.Тело переместилось их точки с координатами х1=3; у1=-1 в

точку с координатами х2=5; у2=8. Сделать чертеж, найти перемещение и его проекции на оси координат.

12.Через какой промежуток времени с момента

старта мотоциклист, двигаясь с постоянным ускорением а = 5 м с2,

разовьет скорость = 90 км ч? На каком расстоянии от места старта

это произойдет?

5

13.Автомобиль движется в северном направлении со скоростью 90

км/ч. Найдите модуль и направление его постоянного ускорения при

торможении перед светофором за 4 с. Рассчитайте длину тормозного

пути.

14.За какое время, двигаясь равно замедленно с ускорением а, тело уменьшает вдвое начальную скорость 0? Какой путь проходит тело за это время?

15.За какое время автомобиль, двигаясь из состояния покоя с ускорением 0,6 м/с2, пройдет 30 м?

16.При аварийном торможении автомобиль, движущийся со скоростью 72 км/ч, остановился через 5 с. Найти тормозной путь.

17.Поезд через 10 с после начала движения приобретает скорость

0,6 м/с. Через какое время от начала движения скорость поезда станет

равна 3 м/с?

18.Велосипедист движется под уклон с ускорением 0,3 м/с2. Какую скорость приобретет велосипедист через 20 с, если его начальная скорость равна 4 м/с?

19.За какое время автомобиль, двигаясь с ускорением 0,4 м/с2,

увеличит свою скорость с 12 м/с до 20 м/с?

20. Движение грузового автомобиля описывается уравнением

1 = −270 + 12 , а движение пешехода по обочине того же шоссе – уравнением 2 = −1,5 . Сделать пояснительный рисунок (ось Х направит в право), на котором указать положение автомобиля и пешехода в момент начала наблюдения. С какими скоростями и в каком направлении они двигались? Когда и где они встретились?

21.Движение двух велосипедистов заданы уравнениями: 1 = 5 ,

2 = 150 − 10 . Построить графики зависимости . Найти время и место встречи.

22.По заданным графикам (рис.9) найти начальные координаты

тел. Написать уравнения движения тел = . Из графиков и

6

уравнений найти время и место встречи тел, движение которых описываются графиками II и III.

23.Графики движения двух тел представлены на рис.10. Написать уравнение движения = .

24.При экстренном торможении, двигавшийся со скоростью 180 км/ч,

останавливается через 20 с, после начала торможения. Какой тормозной путь он прошел?

25.Через какой промежуток времени с момента старта,

мотоциклист двигаясь с постоянным ускорением 1,5 м/с2, разовьет

скорость 108 км/ч. На каком расстоянии от места старта это

произойдет?

26.Автомобиль двигаясь со скоростью 144 км/ч, тормозит перед светофором за 10 с. Рассчитайте длину тормозного пути.

27.За какое время автомобиль двигаясь из состояния покоя с ускорением 5 м/с2 пройдет 15 м?

28.При аварийном торможении автомобиль двигавшийся со скоростью 162 км/ч, останавливается за 20 с Найдите длину тормозного пути.

29.Велосипедист движется под уклон с ускорением 1,3 м/с2. Какую скорость разовьет велосипедист через 30 с, если его начальная скорость 10 м/с.

30.За какое время автомобиль двигаясь с ускорением 1,4 м/с2

увеличит свою скорость с 2 м/с до 16 м/с

31.При экстренном торможении, двигавшийся со скоростью 360

км/ч, останавливается через 3 минуты, после начала торможения.

Какой тормозной путь он прошел?

7

32.Через какой промежуток времени с момента старта,

мотоциклист двигаясь с постоянным ускорением 2,5 м/с2, разовьет

скорость 126 км/ч. На каком расстоянии от места старта это

произойдет?

33.Автомобиль двигаясь со скоростью 54 км/ч, тормозит перед светофором за 2 с. Рассчитайте длину тормозного пути.

34.За какое время автомобиль двигаясь из состояния покоя с ускорением 8 м/с2 пройдет 24 м?

35.При аварийном торможении автомобиль двигавшийся со скоростью 288 км/ч, останавливается за 4 минуты. Найдите длину тормозного пути.

36.Велосипедист движется под уклон с ускорением 0,5 м/с2. Какую скорость разовьет велосипедист через 1,5 минуты, если его начальная скорость 18 км/ч.

37.За какое время автомобиль двигаясь с ускорением 2,5 м/с2

увеличит свою скорость с 5 м/с до 72 км/ч

38.При экстренном торможении, двигавшийся со скоростью 216

км/ч, останавливается через 45 с, после начала торможения. Какой

тормозной путь он прошел?

39.Через какой промежуток времени с момента старта,

мотоциклист двигаясь с постоянным ускорением 4,5 м/с2, разовьет

скорость 198 км/ч. На каком расстоянии от места старта это

произойдет?

40.Автомобиль двигаясь со скоростью 234 км/ч, тормозит перед светофором за 2,5 минуты. Рассчитайте длину тормозного пути.

41.За какое время автомобиль двигаясь из состояния покоя с ускорением 6 м/с2 пройдет 36 м?

42.При аварийном торможении автомобиль двигавшийся со скоростью 252 км/ч, останавливается за 2 минуты. Найдите длину тормозного пути.

8

43.Велосипедист движется под уклон с ускорением 0,8 м/с2. Какую скорость разовьет велосипедист через 40 с, если его начальная скорость 9 км/ч.

44.За какое время автомобиль двигаясь с ускорением 1,2 м/с2

увеличит свою скорость с 5 м/с до 54 км/ч

Динамические характеристики движения

45Какие свойства тел характеризует масса?

46Что понимают под аддитивностью массы?

47Что характеризует сила?

48Что называют импульсом тела?

49Что называют импульсом силы?

50Чем материальная точка отличается от геометрической?

51В каких случаях можно применять модель материальной точки?

52Что такое абсолютно твердое тело?

53Какую силу в горизонтальном направлении необходимо приложить, чтобы сдвинуть стоящий на горизонтальном полу ящик массой 20 кг, если коэффициент трения между ящиком и полом 0,5?

54На сколько сантиметров растянется пружина жесткостью 100

Н/м, если к ней подвесить гирю массой 200 г?

55С какой скоростью должен ехать мотоциклист, чтобы его импульс был равен импульсу легкового автомобиля, движущегося со скоростью 60 км/ч? масса мотоцикла 350 кг, масса автомобиля 1,05 т.

56Когда четыре человека массой по 70 кг садятся в автомобиль,

пружина амортизатора автомобиля сжимается на 2,5 см. Найдите жесткость одной пружины, если всего пружин – четыре.

57 Найти массу стального бруска, равномерно скользящего по горизонтальной стальной поверхности под действием силы 20 Н. Сила

9

направлена вдоль поверхности стола. Коэффициент трения

скольжения равен 0,4.

58С какой силой упряжка собак равномерно перемещает сани с грузом массой 250 кг, если коэффициент трения скольжения 0,1?

59Для сооружения памятника Петру I в XVIII в. гранитную глыбу массой 1600 т перевозили на салазках, катившихся по пушечным ядрам. Зная силу тяги 157 кН при равномерном движении, найдите коэффициент трения качения.

60Деревянный брусок массой 1 кг тянут равномерно по горизонтальной деревянной доске с помощью пружины жесткостью

100 Н/м. Найдите удлинение пружины, если коэффициент трения

скольжения 0,5.

61Какие силы надо приложить к концам проволоки, жесткость которой 100 кН/м, чтобы растянуть ее на 1 мм?

62Две пружины разной длины, скрепленные одними концами,

растягивают за свободные концы руками. Пружина жесткостью 100

Н/м, удлинилась на 5 см. Какова, жесткость второй пружины, если ее

удлинение равно 1 см?

63Упряжка собак при движении саней по снегу может действовать с максимальной силой 0,5 кН. Какой массы сани с грузом может перемещать упряжка, если коэффициент трения равен 0,1?

64На соревнованиях лошадей тяжелоупряжных пород одна из них перевезла груз массой 23 т. Найти коэффициент сопротивления, если сила тяги лошади 2,3 кН.

65Деревянный брусок массой 2 кг тянут по деревянной доске,

расположенной горизонтально, с помощью пружины жесткостью 100

Н/м. Коэффициент трения равен 0,3. Найти удлинение пружины.

66 Найти импульс грузового автомобиля массой 10 т, движущегося со скоростью 36 км/ч, и легкового автомобиля массой 1 т,

движущегося со скоростью 25 м/с.

10