Кировское областное государственное образовательное автономное

учреждение среднего профессионального образования

«Колледж промышленности и автомобильного сервиса»

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО ПРАКТИЧЕСКИМ РАБОТАМ

РАЗДЕЛ «МЕХАНИКА»

Киров, 2012 г.

2

Методические указания одобрены

предметной (цикловой) комиссией

математических и естественнонаучных

дисциплин

Председатель П(ц)К _____Басавина С.С.

Протокол № __ от ______2012 г.

Составитель:

Войнова Мария Анатольевна, преподаватель физики КОГОАУ СПО КП и АС

Рецензент:

Зырянов Илья Андреевич, кандидат технических наук, старший

преподаватель ВятГУ

3

Содержание

Введение………………………………………………………………………………….3

I. Кинематика

1) Система отсчета. Траектория, путь, перемещение………………………..5

2) Скорость. Равномерное прямолинейное движение………………………6

3) Ускорение. Прямолинейное равнопеременное движение. Свободное

падение………………………………………………………………………7

4) Криволинейное движение. Движение по окружности…………………..8

II. Динамика

1) Законы Ньютона…………………………………………………………….9

2) Всемирное тяготение. Вес тела. Невесомость……………………………10

3) Силы в природе (трения, упругости, тяжести)……………………………11

III. Законы сохранения

1) Импульс. Закон сохранения импульса…………………………………….12

2) Механическая работа. Мощность……………………………………..……13

3) Энергия. Закон сохранения энергии………………………..…………...…14

IV. Механические колебания и волны.

1) Механические колебания…………………………………………………....15

2) Механические волны. Звук……………………………………………...…..16

V. Ответы………………………………………………………………………………...17

VI. Литература…………………………………………………………………………....19

4

Введение

Умение практически применять знания - это показатель осознанности, прочности

знаний. Однако даже в случае сознательного, неформального усвоения учебного

материала умение применять знания не приходит само собой, этому нужно специально

учить. В обучении практическому применению знаний решение физических задач

занимает значительное место.

Что следует понимать под учебной физической задачей? «Физической задачей в

учебной практике обычно называют небольшую проблему, которая в общем случае

решается с помощью логических умозаключений, математических действий и

эксперимента на основе законов и методов физики».

Основная цель, которая ставится при решении задач, заключается в том, чтобы глубже

понять физические закономерности, научиться разбираться в них и применять их к

анализу физических явлений, к практическим вопросам.

Процесс решения задачи, особенно сложной, может быть разделен на следующие

этапы:

1) чтение условия и выяснение смысла терминов и выражений;

2) краткая запись условия: выполнение соответствующего ему рисунка (чертежа,

схемы, графика);

3) анализ содержания задачи с целью выяснения ее физической сущности и

отчетливого представления рассматриваемого в условии явления или состояния тел,

восстановление в памяти понятий и законов, которые нужны для решения;

4) составление плана решения (проведения опыта), дополнение условия физическими

константами и табличными данными; анализ графических материалов (графиков,

фотографий и т. п.);

5) перевод значений физических величин в единицы СИ;

6) нахождение закономерностей, связывающих искомые и данные величины, запись

соответствующих формул;

7) составление и решение системы уравнений в общем виде (сборка установки для

опыта и выполнение его);

8) вычисление искомой величины (анализ результата эксперимента);

9) анализ полученного ответа; оценка влияния упрощений, допущенных в условии и

при решении (выполнении эксперимента);

10)рассмотрение других возможных способов решения задачи; выбор из них наиболее

рационального.

Эта схема общая для всех типов задач, поэтому она несколько громоздка, однако, как

5

правило, какие-то этапы опускаются (иногда нет надобности, например, в объяснении

терминов, восстановлении в памяти понятий и законов, переводе единиц и т. д.; даже

составление и решение системы уравнений в общем виде выполняется не всегда!).

6

Кинематика

Система отсчета. Траектория, путь, перемещение.

1. Можно ли принять Землю за материальную точку при расчете:

а) расстояния от Земли до Солнца;

б) пути, пройденного Землей по орбите вокруг Солнца за месяц;

в) длины экватора Земли;

г) скорости движения точки экватора при суточном вращении Земли вокруг оси;

д) скорости движения Земли по орбите вокруг Солнца?

2. Изобразите траекторию движения тела, при котором модуль перемещения равен 10

см, а путь — 30 см. Можете ли вы предложить несколько различных решений этой

задачи?

3. Каков максимальный модуль перемещения при движении тела по окружности

радиусом 1м?

4. Мяч упал с высоты 3 м, отскочил от пола и был пойман на высоте 1 м. Найти путь

и перемещение мяча.

5. Движущийся равномерно автомобиль сделал разворот, описав половину

окружности. Сделать чертеж, на котором указать пути и перемещения автомобиля за все

время разворота и за треть этого времени. Во сколько раз пути, пройденные за

указанные промежутки времени, больше модулей векторов соответствующих

перемещений?

6. Вертолет, пролетев в горизонтальном полете по прямой 40 км, повернул под

углом 90° и пролетел еще 30 км. Найти путь и перемещение вертолета.

7. Уравнения движения материальной точки в плоскости XOY имеют вид: x=3t, м;

y=6t, м. Определите уравнение траектории y(x) материальной точки.

8. Спортивный автомобиль, двигаясь по траектории в форме окружности радиусом

R= 600 м, совершает один оборот за время t =1 мин. Определите: 1) перемещение

автомобиля за t=2 мин; 2) путь, пройденный автомобилем за t =1 мин.

9. Автомобиль проехал вперед по прямой дороге 400 м, затем включив заднюю

передачу, проехал 100 м, и еще 500 м вперед. Найти пройденный путь и перемещение

автомобиля.

10. Уравнения движения материальной точки в плоскости XOY имеют вид x = 25t, м,

у =0,2 + t, м. Определите уравнение траектории у(x) материальной точки.

11. Стайер бежал по кольцевой дорожке радиусом R = 160 м. Определите длину пути

и модуль перемещения стайера после прохождения им полукольца.

12. Велосипедист, двигаясь из пункта O, проехал S1= 4 км по прямой дороге, которая

7

в пункте А переходит в кольцевую (рис.1). После прохождения им полукольца и прибытия

в пункт В его перемещение составило 5 км. Определите длину пути S, пройденного

велосипедистом.

Рис. 1.

Скорость. Равномерное прямолинейное движение.

13. Автомобиль едет со скоростью 90 км/ч. Какой путь он проходит за полчаса? за 15

мин? за 1 мин?

14. Мальчик, поднимающийся в лифте, следит за показаниями электронного табло.

Он замечает, что за 12 с лифт поднялся от 2-го до 12-го этажа. Сколько времени займет

подъем от 12-го до 27-го этажа? Лифт движется равномерно.

15. Автомобиль проехал 60 км за 1 ч, а затем еще 240 км в том же направлении за 3 ч.

Какова средняя скорость движения автомобиля на всем пути?

16. Вдоль оси ОХ движутся две материальные точки, координаты которых изменяются

по закону: х1 = 10 + 2t, м; х2 =4+ 8t, м. Определите, в какой момент времени они

встретятся.

17. Из двух населенных пунктов А и В, расположенных вдоль шоссе на расстоянии 3 км

друг от друга, в одном направлении начали движение велосипедист и пешеход.

Велосипедист, движущийся из пункта А, имел скорость 15 км/ч, а пешеход, движущийся из

пункта В, — скорость 5 км/ч. Определите: 1) через сколько времени велосипедист догонит

пешехода;2) какие пути они пройдут при этом.

18. По заданным графикам (рис.2) найти начальные координаты тел и проекции

скорости их движения. Написать уравнения движения тел х = х(t). Из графиков и

уравнений найти время и место встречи тел, движения которых описываются графиками

II и III.

Рис. 2. Рис. 3.

8

19. Движения двух велосипедистов заданы уравнениями: х1=5t, х2=150-10t.

Построить графики зависимости x(t). Найти время и место встречи.

20. Графики движения двух тел представлены на рисунке 3. Написать уравнения

движения x= x(t). Что означают точки пересечения графиков с осями координат?

21. Велосипедист, проехав 4 км со скоростью 12 км/ч, остановился из-за поломки

велосипеда. Через 40 минут, устранив поломку, велосипедист проехал оставшиеся 8 км со

скоростью 8 км/ч. Какова средняя скорость велосипедиста на всем участке пути?

22. Автомобиль проехал половину пути со скоростью 60 км/ч. Оставшуюся часть

пути он половину времени ехал со скоростью 15 км/ч, а последний участок со скоростью 45

км/ч. Найти среднюю скорость автомобиля на всем пути.

23. Автобус третью часть пути шел со скоростью 20 км/ч, половину оставшегося пути

со скоростью 30 км/ч, а остальной путь со скоростью 60 км/ч. Определите среднюю скорость

на всем пути.

24. Поезд первую половину пути шел со скоростью в 1,5 раза большей, чем вторую

половину пути. Средняя скорость поезда на всем пути 43,2 км/ч. Каковы скорости поезда на

первой и второй половинах пути?

Ускорение. Прямолинейное равнопеременное движение. Свободное падение.

25. С каким ускорением движется трогающийся с места автомобиль, если он набирает

скорость 36 км/ч за 20 с?

26. Тело движется с ускорением 1,5 м/с2. Начальная скорость равна нулю. Какова

скорость тела через 2 с после начала движения? через 4 с? через 20 с?

27. Тело падает без начальной скорости. Какова его скорость после 2 с падения?

после 3 с?

28. За какое время автомобиль, двигаясь из состояния покоя с ускорением 0,5 м/с2,

пройдет путь 100 м?

29. Определите время падения тела с высоты 45 м.

30. Определите, через сколько секунд от начала движения (из состояния покоя)

легковой автомобиль будет иметь скорость 90 км/ч, если он движется с ускорением

1,5м/с2.

31. Грузовой автомобиль при аварийном торможении движется с ускорением 5 м/с2.

Определите путь, проходимый автомобилем при аварийном торможении, если он

двигался со скоростью 72 км/ч.

32. Прямолинейное движение точки описывается уравнением x = 2 + 6t – 2t2, м.

Определите: 1) х0— координату точки в начальный момент времени; 2) закон изменения

9

скорости со временем; 3) ускорение движущейся точки.

33. Прямолинейное движение тела вдоль оси ОХ описывается уравнением

x= 2 + 6t – 4t2, м. Определите: 1) характер движения тела; 2) в какой момент времени

после начала отсчета тело изменяет направление движения на противоположное.

34. Автомобиль движется в течение некоторого времени с постоянной скоростью 2

м/с. Потом его движение становится равноускоренным, и он за 20 с проходит путь 150 м.

Найти ускорение и конечную скорость автомобиля.

35. Парашютист спускается с постоянной скоростью 5 м/с. На расстоянии h = 10 м от

земли у него выпал предмет. На сколько позже приземлится парашютист, чем этот

предмет?

36. С какой высоты падало тело если за последнюю секунду своего падения оно

прошло ¾ своего пути?

Криволинейное движение. Движение по окружности.

37. Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч по закруглению дороги радиусом

500 м. Определите центростремительное ускорение.

38. Определите, в какой момент времени у тела, брошенного горизонтально с на-

чальной скоростью 19 м/с, проекции скорости на оси ОХ и ОY равны.

39. Теннисный мяч, брошенный под углом 60° к горизонту с начальной скоростью 20

м/с, через 2 с упал на крышу дома. Определите: 1) высоту дома; 2) расстояние до него.

40. Определите, с какой скоростью движется велосипед, если его колеса диаметром 70

см вращаются с частотой 2,3 с-1

.

41. С башни высотой 49м падает брошенный в горизонтальном направлении камень, со

скоростью 5 м/с. Определите на каком расстоянии от башни упал камень на Землю.

42. Определите длину минутной стрелки Кремлевских курантов, если ее конец

движется с линейной скоростью 6 мм/с.

43. Частота вращения ветроколеса ветродвигателя 30 об/мин, якоря электродвигателя

1500 об/мин, барабана сепаратора 8400 об/мин, шпинделя шлифовального станка 96 000

об/мин. Вычислить их периоды.

44. Шарик равномерно движется по окружности радиусом 3 м, совершая полный

оборот за 10 с. Определите его скорость и ускорение.

45. Период вращения платформы карусельного станка 4 с. Найти скорость крайних

точек платформы, удаленных от оси вращения на 2 м.

46. С какой скоростью автомобиль должен проходить середину выпуклого

моста радиусом 40 м, чтобы центростремительное ускорение равнялось ускорению

10

свободного падения?

47. Пушка и цель находятся на расстоянии 5 км друг от друга. Через какой промежуток

времени снаряд достигнет цели, если начальная скорость снаряда 0,24 км/с?

48. Баскетболист бросает мяч в кольцо. Скорость мяча после броска 8 м/с и составляет

угол 60°. На расстоянии 11 м от точки бросания мяч упруго ударяется о вертикальную

стенку. На каком расстоянии от места бросания мяч упадет на Землю.

Динамика

Законы Ньютона.

49. Каждый из двух одинаковых автомобилей увеличил свою скорость на 5 м/с,

но один — за 20 с, а другой — за 40 с. На какой из автомобилей действовала большая сила

во время разгона?

50. Автобус, масса которого с полной нагрузкой равна 15 т, трогается с места с

ускорением 0,7 м/с2. Найти силу тяги, если коэффициент сопротивления движению равен

0,03.

51. Лебедь, рак и щука в известной басне Крылова тянут воз с одинаковыми по

модулю силами. Сделайте рисунок, как были направлены эти силы? Объясните результат

взаимодействий.

52. Сила 60 Н сообщает телу ускорение 0,8 м/с2. Какая сила сообщит этому телу

ускорение 2 м/с2?

53. Два тела массами 400 и 600 г двигались друг другу навстречу и после удара

остановились. Какова скорость второго тела, если первое двигалось со скоростью 3 м/с?

54. Вагон массой 60 т подходит к неподвижной платформе со скоростью 0,3 м/с и

ударяет ее буферами, после чего платформа получает скорость 0,4 м/с. Какова масса

платформы, если после удара скорость вагона уменьшилась до 0,2 м/с?

55. Два груза массами 200 г и 300 г связаны и лежат на гладкой горизонтальной

поверхности стола. Под действием силы направленной горизонтально, грузы движутся с

ускорением 3 м/с2. Определите: 1) силу; 2) силу натяжения нити.

56. Груз массой 20 кг, подвешенный на веревке, равноускоренно поднимают вверх в

течение 10 с на высоту 5 м. Определите силу натяжения веревки.

57. На гладкой наклонной плоскости, движущейся с ускорением а = 3,5 м/с2, лежит

брусок (рис. 4). Определите угол α, если брусок не скользит по плоскости.

11

Рис. 4.

58. Два груза массами 400 г и 600 г, связанные невесомой нитью, движутся по

гладкому горизонтальному столу. К грузу приложена горизонтально направленная сила

10 Н. Пренебрегая трением, определите: 1) ускорения грузов; 2) силу натяжения нити.

Сделайте рисунок, на котором изобразите силы, действующие на каждый груз.

59. Груз массой 20 кг, подвешенный на веревке, опускают вниз с ускорением 2,8 м/с2.

Определите силу натяжения веревки.

60. Два груза, связанные невесомой нерастяжимой нитью, движутся по гладкому

горизонтальному столу. Когда сила 50 Н была приложена к грузу массой натяжение нити

T2 = 20 Н. Определите натяжение T2, если силу 50 Н приложить к грузу массой m2.

Всемирное тяготение. Вес тела. Невесомость.

61. Космический корабль стартует с Земли вертикально вверх с ускорением 20

м/с2. Каков вес космонавта во время старта, если его масса 90 кг?

62. Найдите ускорение свободного падения на Луне.

63. Определите силу, с которой будет притягиваться к Луне тело массой 2 кг.

64. Человек массой 80 кг находится в лифте, скорость которого направлена вверх и

равна 1 м/с. Ускорение лифта направлено вниз и равно 2 м/с2. Определите вес человека.

65. Определите силу взаимодействия двух студентов сидящих за одним столом.

Сравните силы взаимодействия студент – студент, студент – Земля.

66. Чему равна сила гравитационного притяжения между двумя одинаковыми

бильярдными шарами в момент столкновения? Масса каждого шара 200 г, диаметр 4 см.

67. При выходе из порта супертанкер массой 200 000 т прошел вблизи авианосца

массой 100 000 т на расстоянии 300 м. Оцените наибольшую силу гравитационного

взаимодействия между судами.

68. Радиус круговой орбиты, по которой движется Фобос (спутник планеты Марс),

равен 9400 км, а период его обращения 7 ч 40 мин. Найдите по этим данным массу Марса.

69. Спутник движется вокруг некоторой планеты по круговой орбите радиуса 4,7 млн.

км со скоростью 10 км/с. Какова средняя плотность р планеты, если ее радиус 150 000

км?

70. Средняя высота спутника над поверхностью Земли

1700 км. Определить его скорость и период вращения, если радиус Земли 6400 км, а

12

ускорение свободного падения на поверхности Земли 9,8 м/с2.

71. Определите первую космическую скорость для Меркурия, если его масса 3,3 • 1020

кг, а экваториальный радиус 2 440 км.

72. На наклонной плоскости с углом наклона 30° лежит тело массой 2 кг. Определите

вес тела.

Силы в природе (трения, упругости, тяжести)

73. При сжатии буферной пружины на 3 см возникает сила упругости 6 кН. На сколько

возрастет эта сила, если сжать пружину еще на 2 см?

74. Шайба, пущенная по ледовой площадке со скоростью36 км/ч, проходит до

остановки 40 м. Каков коэффициент трения между шайбой и льдом?

75. Каково удлинение горизонтальной пружины жесткостью 60 Н/м, если пружина

сообщает тележке массой 600 г ускорение 1,5 м/с2? Трение не учитывайте.

76. Брусок массой 1,6 кг равномерно тянут по столу с помощью пружины жесткостью

40 Н/м. Каково удлинение пружины, если коэффициент трения между бруском и столом

равен 0,3?

77. При аварийном торможении водитель так резко нажал на тормоз, что вращение

колес прекратилось. Скорость автомобиля 72 км/ч, коэффициент трения скольжения 0,4.

Сколько времени будет длиться торможение? Каким будет тормозной путь?

78. Автомобиль «Жигули» массой 1 т, трогаясь с места, достигает скорости 30 м/с

через 20 с. Найти силу тяги, если коэффициент сопротивления равен 0,05.

79. С какой скоростью вы посоветовали бы водителю ехать во время тумана, если

видимость 15 м, а коэффициент трения при торможении равен 0,3?

80. Упряжка 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?

81. Парашютист массой 80 кг при раскрытом парашюте падает с постоянной скоростью.

Определите силу сопротивления воздуха.

82. На участке дороги, где установлен дорожный знак, изображенный на рисунке 5,

водитель применил аварийное торможение. Инспектор ГАИ обнаружил по следу колес,

что тормозной путь равен 12 м. Нарушил ли водитель правила движения, если

коэффициент трения (резина по сухому асфальту) равен 0,6?

13

Рис. 5.

Законы сохранения

Импульс. Закон сохранения импульса.

83. Какое из тел имеет больший импульс: автобус массой 8 т, подъезжающий к

остановке со скоростью 1,8 км/ч, или снаряд массой 6 кг, летящий со скоростью 700 м/с?

84. В результате включения двигателя скорость космического корабля увеличилась от

7800 до 7840 м/с. Определите импульс силы тяги двигателя, если масса корабля 25 т.

85. Груженый вагон массой 80 т, двигавшийся со скоростью 0,4 м/с, столкнулся с

порожней платформой массой 40 т. С какой скоростью и куда двигалась платформа перед

столкновением, если после него вагон и платформа остановились?

86. Тележка массой 100 кг катится со скоростью 5 м/с. Мальчик, бегущий навстречу

тележке со скоростью 7,2 км/ч, прыгает в тележку. С какой скоростью движется после

этого тележка, если масса мальчика 40 кг?

87. Автомобиль массой 1 т, тронувшись с места, за 10 с разогнался до скорости 20 м/с.

Чему равен модуль силы, которая разгоняла автомобиль?

88. Какую скорость приобретет ящик с песком, если в нем застрянет горизонтально

летящая пуля? Масса пули 10 г, скорость 500 м/с, масса ящика 25 кг. Трение ящика о пол

не учитывайте.

89. Какую скорость приобретет лежащее на льду чугунное ядро, если пуля, летящая

горизонтально со скоростью 500 м/с, отскочит от него и будет двигаться в

противоположном направлении со скоростью 400 м/с? Масса пули 10 г, масса ядра 25 кг.

90. Автобус массой 8 т трогается с места и набирает скорость 72 км/ч. Определите

изменение импульса автобуса при разгоне.

91. Начинающий ковбой, накинув лассо на бегущего быка, от рывка полетел вперед со

скоростью 5 м/с, а скорость быка уменьшилась с 9 до 8 м/с. Какова масса быка, если масса

ковбоя 70 кг?

92. Стальной шар движется со скоростью 1 м/с, а алюминиевый шар того же радиуса

— со скоростью 4 м/с. Какой из шаров имеет больший импульс? Во сколько раз?

93. Тело массой 0,4 кг падает вниз из состояния покоя с высоты 1м, с ускорением 8

м/с2. Определите изменение импульса тела.

94. Человек массой 60 кг стоит на корме покоящейся лодки, находящейся на озере.

Длина лодки 6 м, ее масса 300 кг. Человек переходит на нос лодки. Определите

расстояние, на которое переместится человек относительно дна. Сопротивлением воды

пренебречь.

14

Механическая работа. Мощность.

95. Лифт массой 300 кг поднимается на 30 м, а затем возвращается назад. Какую

работу совершает действующая на лифт сила тяжести при движении вверх? при

движении вниз? на всем пути?

96. Какова мощность двигателя, совершающего за 1 мин работу 60 кДж?

97. Какую работу совершает при выстреле действующая на пулю сила давления

пороховых газов? Масса пули 9 г, скорость вылета из ствола 600 м/с.

98. Какую работу совершает человек, поднимая груз массой 2 кг на высоту 1,5 м?

Рассмотрите два случая:

а) груз движется равномерно;

б) груз движется с ускорением 2 м/с2, направленным вертикально вверх.

99. Подъемный кран поднимает груз со скоростью 0,5 м/с. Какова масса груза,

если за 1 мин кран совершает работу 1,2 МДж?

100. Высота плотины гидроэлектростанции 16 м, мощность водяного потока 4 МВт.

Найдите объем воды, падающей с плотины за 1 мин.

101. Какую работу совершает сила тяжести, действующая на дождевую каплю массой

20 мг, при ее падении с высоты 2км?

102. Башенный кран поднимает в горизонтальном положении стальную балку длиной

5 м и сечением 100 см2 на высоту 12 м. Какую полезную работу совершает кран?

103. В воде с глубины 5 м поднимают до поверхности камень объемом 0,6 м3. Плотность

камня 2500 кг/м3. Найти работу по подъему камня.

104. Мальчик тянет по горизонтальной дороге санки, прикладывая к ним силу 50

Н, направленную под углом 45° к горизонту. Какую работу совершил мальчик,

пройдя путь 1 км

105. Автомобиль массой 3,5 т проехал по горизонтальной дороге 10 км. Какую

работу совершила сила сопротивления движению, если она равна 0,06 веса

автомобиля?

106. В техническом паспорте автомобиля указана мощность двигателя 120 кВт и

максимальная скорость на горизонтальной дороге 180 км/ч. Найдите силу

сопротивления движению при максимальной скорости.

Энергия. Закон сохранения энергии.

107. Определите кинетическую энергию метеорной частицы массой 2 г, если она

влетает в атмосферу Земли со скоростью 70 км/с.

15

108. На первоначально покоящееся тело массой 2кг действует сила10 Н в течение 10 с.

Определите кинетическую энергию тела в конце десятой секунды.

109. Тело падает на землю с высоты 25 м. Определите его скорость при ударе о землю.

110. Тело падает с высоты 10 м. Какова его скорость на высоте 6 м над землей? Какова

скорость при ударе о землю?

111. Камень брошен вертикально вверх с начальной скоростью 40 м/с. Определите

скорость камня на высоте 50 м.

112. Камень брошен вертикально вверх с начальной скоростью 10 м/с. На какой высоте

его кинетическая энергия в 2 раза меньше начальной?

113. С какой скоростью бросили баскетбольный мяч, если он пролетел через кольцо со

скоростью 3 м/с? Бросок произведен с высоты 2 м, кольцо находится на высоте 3 м.

114. К концу сжатия пружины детского пружинного пистолета на 3 см приложенная к

ней сила была равна 20 Н. Найти потенциальную энергию сжатой пружины.

115. На какой высоте потенциальная энергия груза массой 2 т равна 10 кДж ?

116. Каковы значения потенциальной и кинетической энергии стрелы массой 50 г,

выпущенной из лука со скоростью 30 м/с вертикально вверх, через две секунды после

начала движения?

117. Тело брошено со скоростью 0 под углом к горизонту. Определите его скорость на

высоте h.

118. Вертикально висящая недеформированная пружина имеет жесткость 10 Н/см. К

нижнему концу пружины подвесили груз массой 3 кг и отпустили без начальной скорости.

Определить максимальное смещение груза. (Массу пружины считать равной нулю)

Механические колебания и волны.

Механические колебания.

119. Грузик, колеблющийся на пружине, за 8 с совершил 32 колебания. Найти период

и частоту колебаний.

120. Частота колебаний крыльев комара 600 Гц, а период колебаний крыльев шмеля 5

мс. Какое из насекомых и на сколько больше сделает при полете взмахов крыльями за 1

мин?

121. По графику, приведенном на рисунке, найдите амплитуду, период и частоту

колебаний.

16

122. Как относятся длины математических маятников, если за одно и то же время

один из них совершает 10, а другой 30 колебаний?

123. Пружинный маятник совершил за некоторое время 16 колебаний. Когда

массу груза увеличили на 200 г, маятник совершил за такое же время 15

колебаний. Какова была начальная масса груза?

124. Гармонические колебания величины x описываются уравнением

x=0,01sin . Определите: 1)амплитуду колебаний; 2) циклическую частоту;

3)начальную фазу колебаний; 4) период колебаний.

125. Напишите уравнение гармонических колебаний точки, если их амплитуда 10 см,

максимальная скорость точки 0,2 м/с, начальная фаза колебаний π/3.

126. Найти массу груза, который на пружине жесткостью 250 Н/м делает 20

колебаний за 16 с.

127. На какое расстояние надо отвести от положения равновесия груз массой 640 г,

закрепленный на пружине жесткостью 0,4 кН/м, чтобы он проходил положение равнове-

сия со скоростью 1 м/с?

128. Какова масса груза, колеблющегося на пружине жесткостью 0,5 кН/м, если при

амплитуде колебаний 6 см он имеет максимальную скорость 3 м/с?

Механические волны. Звук.

129. Какова скорость звука в материале, в котором звуковые волны с частотой

900 Гц имеют длину волны 5 м?

130. По поверхности воды в озере волна распространяется со скоростью 6 м/с. Каковы

период и частота колебаний бакена, если длина волны 3 м?

131. Рыболов заметил, что за 10 с поплавок совершил на волнах 20 колебаний, а

расстояние между соседними горбами волн 1,2 м. Какова скорость распространения волн?

132. На озере в безветренную погоду с лодки бросили тяжелый якорь. От места бросания

якоря пошли волны. Человек, стоящий на берегу, заметил, что волна дошла до него через 50 с,

расстояние между соседними горбами волн 0,5 м, а за 5 с было 20 всплесков о берег. Как

далеко от берега находилась лодка?

133. Длина звуковой волны в воздухе для самого низкого мужского голоса достигает

4,3 м, а для самого высокого женского голоса 25 см. Найти частоту колебаний этих голосов.

134. Частотный диапазон рояля от 90 до 9000 Гц. Найти диапазон длин звуковых волн

в воздухе.

135. Во время грозы человек услышал гром через 15 с после вспышки молнии. Как далеко

от него произошел разряд?

17

136. Когда наблюдатель воспринимает по звуку, что самолет находится в зените, он

видит его под углом 73° к горизонту. С какой скоростью летит самолет?

137. Мотоциклист, движущийся по прямолинейному участку дороги, увидел, как

человек, стоящий у дороги, ударил стержнем по висящему рельсу, а через 2 с услышал

звук. С какой скоростью двигался мотоциклист, если он проехал мимо человека через

36 с после начала наблюдения?

138. Скорость звука в воде в 4,2 раза больше скорости звука в воздухе. Определите, как

изменится длина волны при переходе звука из воздуха в воду.

18

Ответы

4. S=4 м, ∆r=2 м.

5. π/2, π/3

6. S=70 м, ∆r=50 м.

7. y=2x

8. S=942 м, ∆r=0 м.

9. S=1000 м, ∆r=800 м.

10. y=0,2+25/x

11. S=503 м, ∆r=320 м.

12. 19,7 км.

13. 45 км, 22,5 км, 1,5 км.

14. 18 с.

15. 75 км/ч

16. Через 1 с.

17. 1080 с, 4,5 км, 1,5 км.

18. x1=5, x2=5-t, x3=-10+0,5t.

19. 50 м, 10 с.

20. x1=20+2t, x3=-20+4t.

21. 6 км/ч.

22. 40 км/ч.

23. 30 км/ч.

24. 15 м/с, 10 м/с.

25. 0,5 м/с2.

26. 3 м/с, 6 м/с, 30 м/с.

27. 19,6 м/с, 29,4 м/с.

28. 20 с.

29. 3 с.

30. 16,6 с

31. 40 м.

32. -8 м/с2, 0,75 с.

33. 2м, , м/с, -4 м/с2.

34. 0,55 м/с2, 13 м/с.

35. 1 с.

36. 19,6 м.

37. 0,8 м/с2.

38. 2 с.

39. 14,8 м, 20 м.

40. 5 м/с.

41. ☺

42. ☺

43. 2 с, 0,04 с, 7,1 мс, 625 мкс.

44. 1,9 м/с, 1,2 м/с2.

45. 3,14 м/с.

46. 20 м/с.

47. 24 с.

48. 5 м/с

49. На первый.

50. ☺

51. В одной плоскости, угол между ними

120˚.

52. 150 Н.

53. 2 м/с.

54. 15 т.

55. 1,5 Н, 0,9 Н.

56. 198 Н.

57. 20˚.

58. 10 м/с2, 6 Н.

59. 140 Н.

60. 30 Н.

61. 2,7 Н.

62. 1,63 м/с2.

63. ☺

64. 640 Н.

65. ☺

66. 1,7 нН.

67. 15 Н.

68. 6,5 1023

кг.

69. 500 кг/м3.

19

70. 7 км/ч, 2 ч.

71. 3 км/с.

72. 17 Н.

73. 4 кН.

74. 0,125

75. ☺

76. 12 см.

77. 5 с, 50 м.

78. 2 кН.

79. Не более 34 км/ч.

80. 500 кг.

81. 800 Н.

82. Нарушил.

83. ☺

84. 106 Н*с.

85. 0,8 м/с, навстречу вагону.

86. 3 м/с.

87. 2 кН.

88. 0,2 м/с.

89. 0,36 м/с.

90. ☺

91. 350 кг.

92. Алюминиевый, в 1,4 раза.

93. 1,6 кг*м/с.

94. 5 м.

95. -90 кДж, 90 кДж, ноль.

96. 1 кВт.

97. 1,6 кДж.

98. 30 Дж, 36 Дж.

99. 4 т.

100. 1500 м3.

101. 20 Дж.

102. 47 кДж.

103. 45 кДж.

104. 35 кДж.

105. -21 МДж.

106. 2,4 кН.

107. 4,9 мДж.

108. 2,5 *103Дж.

109. 22 м/с.

110. 8,9 м/с, 14 м/с.

111. 24,5 м/с.

112. 2,5 м

113. 5.4 м/с

114. 0,3 Дж.

115. 5 м.

116. 20 Дж, 25 Дж.

117. ☺

118. 0,06 м.

119. 0,25 с.

120. Комар больше на 24000 взмахов.

121. ☺

122. 0,2 м/с

123. 1,45 кг.

124. 0,01 м, 3π, π/6, 0,66 с

125. x=0,1sin .

126. 4 кг.

127. 4 см.

128. 200 г.

129. 4,5 км/с.

130. 0,5с, 2 Гц.

131. 2,4 м/с.

132. 100 м.

133. 79 Гц.

134. 3,8 м.

135. 5 км.

136. 100 м/с.

137. 20 м/с.

138. В 4,2 раза.

20

Литература:

1. Генденштейн Л.Э., Физика. 10 класс. В 2 ч. Ч. 1. Задачник для

общеобразовательных учреждений (базовый уровень). – М.: Мнемозина, 2009. – 127с. : ил.

ISBN 978-5-346-01257-3

2. Дмитриева, В.Ф. Задачи по физике: учеб. пособие для студ. образоват.

учреждений сред. проф. образования 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия»,

2009. – 336с. ISBN 978-5-7695-5858-0

3. Монастырский Л.М. Физика. Подготовка к ЕГЭ- 2012: учебно–методическое

пособие. – Ростов-на-Дону.: Легион - М, 2012. – 304с. ISBN 978-5-91724-096-1

4. Рымкевич А.П. Физика. Задачник. 9 – 11 кл.: учеб. пособие для образоват. учеб.

заведений 2-е изд., – М.: Дрофа 1998. – 208с. ISBN 5-7107-1969-2

5. Механика в задачах. Практикум по решению задач. Пособие для учителей и

учащихся./Заграй В.С., Исупов М.В. – Киров, 2000. – 232с. ISBN 5-85271-107-1

6. Сборник задач по физике: Для 10 – 11 кл. общеобразоват. учреждений / Сост. Г.Н.

Степанова. – 10-е изд. – М.: Просвящение, 2004. – 288 с.: ил. ISBN 5-09-013438-3

7. Каменецкий С.Е и орехов В.П. Методика решения задач по физике в средней

школе. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1971

8. И.М. Гельфгат, Л.Э. Генденштейн, Л.А. Кирик. 1001 задача по физике. 5-е изд., с

– М.: «Илекса», 2001. – 352с. ISBN 5-89237-033-х