Desktop / Физика зАТб-15-1 1 семестр / Контрольные работы зАТб-15-1 1_семестр / 2015__зАтб-15-1__Хибатуллин В.Я

2015__зАтб-15-1__Хибатуллин В.Я.

Контрольная работа № 1. Механика.

1. Радиус-вектор частицы изменяется по закону r = 5i – 4tj +3t²k (м). Найти вектор скорости v; вектор ускорения a; модуль вектора скорости v в момент времени t =10с. Ответ: V=60,1 м/с.

2. Твёрдое тело вращается вокруг неподвижной оси по закону = 2–4t + 4t³(рад). Найти среднюю угловую скорость как функцию от t; среднее значение углового ускорения в промежутке времени от 0 до остановки; угловое ускорение в момент остановки. Ответ: = 4t²–4; < = 6,9 рад/с²; = 13,9 рад/с².

3. С каким ускорением будут двигаться по наклонной плоскости два тела массами m₁ = 1кг и m₂ = 2кг, соединённые друг с другом жёстким лёгким стержнем? Коэффициенты трения между телами и поверхностью плоскости µ₁ = 0,2 и µ₂ = 0,1. Угол наклона плоскости к горизонту = 30. Ответ: а = 3,8 м/с².

4. На однородный сплошной цилиндрический вал радиусом R = 20 см, момент инерции которого I = 0,15 кгм², намотана легкая нить, к концу которой прикреплён груз массой m = 0,5 кг. До начала вращения барабана высота h груза над полом составила 2,3 м. Определить: 1) время опускания груза до пола; 2) силу натяжения нити.

Ответ: t = 2 c; Т = 4,32 Н.

5. Платформа с песком общей массой М = 2 т стоит на рельсах на горизонтальном участке пути. В песок попадает снаряд массой m = 8 кг и застревает в нём. Пренебрегая трением, определить, с какой скоростью будет двигаться платформа, если в момент попадания скорость снаряда = 450 м/с, а её направление – сверху вниз под = 30 к горизонту.

Ответ: u = 1,55 м/с.

6. Горизонтальная платформа массой m = 25 кг и радиусом R = 0,8 м вращается с частотой n₁ = 18 мин¹. В центре стоит человек и держит в расставленных руках гири. Считая платформу диском, определить частоту вращения платформы, если человек, опустив руки, уменьшит свой момент инерции от I₁ = 3,5 кгм² до I₂ = 1 кгм². Ответ: n₂ = 23 мин¹.

Контрольная работа № 2. Электричество и магнетизм.

1. С какой силой будут притягиваться два одинаковых свинцовых шарика радиуса R = 1см, расположенные на расстоянии r = 1м друг от друга, если у каждого атома первого шарика отнять по одному электрону и все электроны перенести на второй шарик? (Указание: число атомов можно посчитать по формуле: N = (m/μ)N_А, где μ – молярная масса свинца, N_А – число Авогадро.) Ответ: F = 4,4·10¹⁸Н.

2. Длинный парафиновый цилиндр радиусом R=2 см несет заряд, равномерно распределенный по объему с объемной плотностью =10нКл/м². Определить напряженность электрического поля в точках, находящихся от оси цилиндра на расстоянии r₁=1см, r₂=2см, r₃=3см. Построить график зависимости напряженности поля от расстояния до оси цилиндра. Ответ: Е₁=2,83В/м; Е₂=5,65В/м; Е₂=11,3В/м; Е₃=7,54 В/м.

3. На два конденсатора ёмкостью С₁=1 мкФ и С₂=2 мкФ, соединённых последовательно, подано напряжение 900 В. Возможна ли работа схемы при указанных условиях, если напряжение пробоя конденсаторов U₀=500В? Ответ: U₁=600 В. Работа схемы невозможна.

4. Два гальванических элемента соединены параллельно одноименными полюсами и замкнуты на внешнее сопротивление. Э.д.с. элементов одинаковы и равны 2В, внутренние сопротивления r₁=1 Ом, r₂=2 Ом. Через сопротивление r₁ течет ток I₁=1 А. Найти токи, текущие через r₂ и R, а также чему равно сопротивление R.

Ответ: I₂=0,5 А; I_R=1,5 А; R=0,67 Ом.

5. Бесконечно длинный прямой проводник согнут под прямым углом. По проводнику течет ток I = 20A. Какова магнитная индукция в точке А, если r = 5 см?

Ответ: В = 40 мкТл.

6. Тонкий металлический стержень длиной L=1,2 м вращается в однородном магнитном поле вокруг оси OO^’, перпендикулярной к стержню, отстоящей от одного из его концов на расстояние ℓ=0,25 м, делая n=120 об/мин. Вектор В параллелен оси вращения и B=1мТл. Найти разность потенциалов между концами стержня. Ответ: 5,3 мВ.