Механика: три уровня сложности сборник задач по физике

Часть I

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ВЫСШИЙ КОЛЛЕДЖ ИНФОРМАТИКИ

Новосибирск

2003

В первой части сборника собраны задачи по механике в порядке, соответствующем программе 1-го семестра курса физики в ВКИ НГУ. В основу сборника положен сборник задач по физике под ред. О.Я.Савченко, использующийся в СУНЦ НГУ. В конце сборника, в Приложении, приведены задачи, предлагавшиеся на вступительных экзаменах в НГУ в 1988-2001 гг. Задачник рассчитан на студентов 1-го курса ВКИ НГУ и может быть полезен учащимся спецшкол и спецклассов для углублённого изучения физики.

Рецензент

доктор физико-математических наук, профессор В.А. Вьюн

Печатается по решению кафедры естественных наук

@ Новосибирский государственный университет, 2002

Часть 1. Механика 4

Глава 1. Кинематика 4

1.1. Движение с постоянной скоростью 4

1.2. Движение с переменной скоростью 8

1.3. Движение в поле тяжести. Криволинейное движение 11

1.4. Преобразование Галилея 15

1.5. Движение со связями 19

Глава 2. Динамика 23

2.1 Законы Ньютона 23

2.2 Импульс. Центр масс 31

2.3 Pабота. Кинетическая энергия системы. Потенциальная энергия. 36

2.4 Энергия системы. Передача энергии. Мощность 41

2.5 Столкновения 45

2.6 Сила тяготения. Законы Кеплера 48

2.7 Вращение твердого тела 52

2.8. Статика 60

ОТВЕТЫ 65

Глава 1. КИНЕМАТИКА 65

1.1. Движение с постоянной скоростью 65

1.2. Движение с переменной скоростью 66

1.3. Движение в поле тяжести. Криволинейное движение 67

1.4. Преобразование Галилея 68

1.5. Движение со связями 69

Глава 2. ДИНАМИКА 69

2.1 Законы Ньютона 69

2.2. Импульс. Центр масс 71

2.3. Pабота. Кинетическая энергия системы. Потенциальная энергия. 72

2.4. Энергия системы. Передача энергии. Мощность 73

2.5. Столкновения 74

2.6. Сила тяготения. Законы Кепплера. 75

2.7. Вращение твёрдого тела 76

2.8. Статика 78

ПРИЛОЖЕНИЕ 79

Задачи, предлагавшиеся на вступительных экзаменах в НГУ (1988-2001гг.) 79

Ответы: 98

Задачи оценки 101

Объяснить явление 104

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящий "Сборник задач по физике" является составной частью курса физики, изучаемого на первых двух курсах Высшего колледжа информатики Новосибирского государственного университета (ВКИ НГУ). Содержание предлагаемого Сборника, в основном, соответствует программе средней школы. Предполагается выпустить 4 части Сборника, по одной на каждый из семестров курса в ВКИ НГУ.

В первой части представлены задачи по механике в той последовательности, которая отображает подходы к творческому изучению предмета и программу 1-го семестра. Задачи дифференцированы по уровню сложности на три группы: А, В и С.

• Группа А - простые задачи, соответствующие обычной школьной программе;

• группа В - задачи среднего уровня сложности;

• группа С - задачи повышенной сложности и олимпиадные.

В основу Сборника положена книга "Задачи по физике" под ред. О.Я.Савченко, в которой аккумулирован многолетний опыт преподавателей физики физико-математической школы при Новосибирском университете (ныне СУНЦ НГУ). Материал указанной книги был подвергнут пересмотру и дополнению задачами, которые составлялись для семестровых заданий и контрольных работ в ВКИ НГУ.

В конце Сборника в Приложении приведены задачи, предлагавшиеся на вступительных экзаменах в НГУ с 1988-го по 2001 гг. В Приложение включены задачи по тем же темам, что отображены в Сборнике. Этот раздел позволит оценить учащимся собственный уровень подготовки к вступительным экзаменам.

Задачник предназначен главным образом для студентов ВКИ НГУ и может быть полезен учащимся специализированных школ и специализированных классов с углублённым изучением физики, а также слушателям подготовительных курсов.