Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Уральский государственный университет путей сообщения

Филиал УрГУПС в г. Нижнем Тагиле

Кафедра «Естественнонаучные дисциплины»

Ю.И. Масленников

Механика

Тестовые задания

Сборник задач для студентов всех форм обучения с техническим уклоном, преподавателей и абитуриентов

Екатеринбург

2011

УДК 537.8 (075)

Масленников Ю. И.

М31. Механика: Тестовые задания: сборник задач / Ю. И. Масленников – Екатеринбург: УрГУПС, 2012. – 40 с.

В сборнике представлены тестовые задания для фронтальной и дистанционной проверки знаний учащихся, приведены расчетные формулы для решения задач по разделам «Кинематика», «Динамика», «Законы сохранения», «Законы вращательного движения», «Гармонические колебания». Тестовые задания предназначены для студентов очного и заочного обучения с техническим уклоном, преподавателей и абитуриентов.

Рекомендовано к печати на кафедре «Естественнонаучные дисциплины» филиала УрГУПС в г. Нижнем Тагиле, протокол №6 от 10 ноября 2010 года.

Автор: Ю. И. Масленников, д-р хим. наук, профессор кафедры «Естественно- научные дисциплины» филиала УрГУПС, в городе Нижнем Тагиле.

Рецензент: О. В. Трошин, канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры физики УрГУПС

© Уральский государственный

университет путей сообщения (УрГУПС) , 2012

Оглавление

Предисловие ………………………………………………….………………… 4

1. Кинематика (К)..................................................................................................6

   1. Расчетные формулы................................................................................. .6

   2. Тестовые задания ……………………....................................................12

      1. Тестовые задания по теме «Свободное падение тела (СПТ)»……..13

      2. Тестовые задания по теме «кинематика» (К)…………………….…14

2. Динамика (Д)...................................................................................................16

   1. Расчетные формулы.................................................................................19

   2. Тестовые задания по теме «Динамика» (Д)…………………………...19

3. Законы сохранения (ЗС)................................................................................20

   1. Расчетные формулы............................................................................23

   2. Тестовые задания по теме «Законы сохранения»………………….…23

4. Законы вращательного движения (ЗВД).......................................................26

   1. Расчетные формулы задачи «Блок и груз»............................................26

   2. Расчетные формулы задачи «Маятник Обербека»...............................27

   3. Тестовые задания по теме «ЗВД»……………………………………...28

   4. Задачи на тему «ЗВД» …………………………………………….……30

5. Гармонические колебания (ГК).....................................................................34

   1. Параметры движения материальной точки, совершаемого по законам синуса и косинуса.....................................................................................30

   2. Тестовые задания по теме «Гармонические колебания»…………..…35

   3. Задачи на тему «ГК» ………………………………………………..….37

Библиографический список ……………………………………………..…….40

Предисловие

Для оценки знаний при модульном обучении используется прогрессивная система, которая состоит в замене традиционного дискретно–сессионного контроля на непрерывно набираемый в период обучения и на этапах промежуточного контроля рейтинг. Рейтинг – это сумма баллов, набранная студентом в течение некоторого промежутка времени, рассчитанная по определенным формулам, не изменяющимся в течение этого промежутка. Все результаты, достигнутые студентом на каждом этапе контроля, оцениваются в очках или баллах. Доля баллов, полученных на экзамене, обычно не превышает 20 % от общей оценки учебного труда студента. Такая система стимулирует повседневную систематическую работу студентов, значительно повышает состязательность в учебе, исключает случайности при сдаче экзаменов. Текущий контроль проводится преподавателем в виде контрольных мероприятий помодульно или по частям модуля.

В рейтинговой интенсивной технологии модульного обучения (РИТМ) текущие задания – контрольные домашние и классные для самостоятельной работы студентов выдаются еженедельно. Цель рейтинговой системы – организация эффективной самостоятельной работы студентов в течение всего семестра. Неизбежность контроля в технологии РИТМ является мощным стимулирующим фактором на обучение студента. Массовость контроля существенно увеличивает объем работы преподавателя. Досрочная оценка экзамена, зачета («автомат») для студентов является стимулом к систематической работе. Гласность рейтинговой оценки создает мотивацию к обучению. При контроле знаний должны быть выверены уровни требований, примерно, отвечающие следующей последовательности. Первый уровень – «Узнавание». Контроль осуществляется предложением студенту простого выбора из нескольких вариантов уже сформулированных ответов по типу – «да», «нет».

Второй уровень – «Воспроизведение» (копий). Требуется по памяти воспроизвести некоторый объем информации. В письменном тестовом вопросе, предлагаемом мной, решаются типовые «одно - двухшаговые»задачи в типовых условиях. Студенту известны начальные условия и конечный результат. В тесте вопросы ставятся таким образом:«Как и во сколько раз изменятся значения параметров …, если изменить в условии один - два задаваемых параметров …?». Другие параметры в задаче не меняются. Здесь практически нет выводов расчетных формул. Ответ должен быть представлен в виде чисел или знаков: увеличится, уменьшится, не изменится =. Большинство задач, предлагаемых в тестах, имеет второй уровень сложности.

Третий уровень – «Применение». Это задачи в несколько«шагов» с выводом формул, где требуются дополнительные умения (вычислительные, учет факторов ограничений и др.). Задачи в несколько«шагов»в тестах не практикуются.

Четвертый уровень – «Развитие» (трансформации). Студент переносит известные ему знания, умения на новую ситуацию, получает неожиданный для него результат. Таких задач в тестах нет.

Тесты сначала выдаются на дом – это домашняя работа с оценкой, затем контрольная проверка по этим тестам проводится в классе, тоже с оценкой.

Генерация вариантов в комплексных задачахосуществляется небольшими начальными изменениями, но «воспроизведение копий» у каждого студента свое. Студенту необходимо иметь алгоритм решения задачи, знать смысл понятий и уметь считать арифметические действия. При постановке вопроса «как и во сколько раз…» арифметические действия сводятся к минимуму, но сохраняется и увеличивается (за счет большого числа определяемых величин) физическая составляющая задачи. В задачах вместо const для неизменяемого параметра принят знак (=), изменяемго (~). Тестник имеет размер 5х5. В некоторых задачах число определяемых параметров равно 10, поэтому они распределяются по двум «пятёркам» (1–5), причем один ответ правильный, остальные неправильные.

Комплексная задача не только выполняет контрольную функцию, но и выявляет знание теории и (при большом количестве студентов) является обучающей.В классе студенты решают комплексные индивидуальные задачи, отличающиеся вводными параметрами, они свободно пользуются книгами, лекциями, они общаются между собой. Неизбежность получения оценки за свою деятельность заставляет студента активно работать. Учащимися набирается сумма баллов за домашние и классные работы. Общая сумма баллов делится на число контрольных мероприятий, так выводится среднеарифметическая предварительная оценка – «автомат». Оценка 5, набранная студентом за семестр (его рейтинг), ставится за 80–100 % от максимально возможной суммы баллов, оценка 4 – за 70–79 %, оценка 3 – за 60–69 %. Если студент не согласен с оценкой, он сдаёт экзамен.

В системе РИТМ происходит усиление мотивации обучения, студент заинтересован в посещении лекций и лабораторно-практических занятий. Ему необходимо набрать конкретную сумму баллов. Все это в значительной мере повышает творческий потенциал, эффективность и качество подготовки специалистов.