Контролирующие материалы для аттестации студентов по дисциплине

Примеры контролирующих заданий к первой части курса физики

Модуль 1 (Механика)

Вариант 1

1. Точка движется по окружности радиуса R = 2 м согласно уравнению = Аt3, где А = 2м/с3. В какой момент времени нормальное ускорение точки будет равно тангенциальному? Определить полное ускорение точки в этот момент времени.

2. Шар массой m1 = 1.0 кг движется со скоростью V1 = 4.0 м/с и сталкивается с шаром массой m2 = 2.0 кг, движущемуся навстречу ему со скоростью V2 = 2.0 м/с. Найти скорости шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

3. Камень массы m бросили горизонтально с башни высотой h c начальной скоростью V0. Пренебрегая сопротивлением воздуха найти работу силы тяжести через t секунд после броска.

4. Обруч и сплошной цилиндр, имеющие одинаковую массу m = 2.0 кг, катятся без скольжения с одинаковой скоростью V = 5.0 м/с. Найти кинетические энергии этих тел.

5. На краю платформы в виде диска диаметром D = 2 м, вращающейся по инерции вокруг вертикальной оси с частотой n1 = 8 об/мин, стоит человек стоит человек массой m = 70 кг. Когда человек перешел в центр платформы, она стала вращаться с частотой n2 = 10 об/мин. Определить массу платформы. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.

6. Имеется прямоугольный треугольник, у которого один катет 1 м, а угол между этим катетом и гипотенузой 30. Найти в системе отсчета, движущейся со скоростью 0.5 с вдоль другого катета длину гипотенузы.

7. Мюоны, рождаясь в верхних слоях атмосферы, пролетают до распада 6 км при скорости 0.995 с. Определить время жизни мюона для наблюдателя на Земле.

8. Какую скорость (в долях скорости света) нужно сообщить частице, чтобы ее кинетическая энергия равнялась удвоенному значению энергии покоя.

9. Покоящаяся частица распалась на новую частицу массой m и на фотон с энергией.. Определить массу М распавшейся частицы.

Модуль 2 (Молекулярная физика и термодинамика)

Вариант 1

1. Определить массу газа в баллоне емкостью 90 л при температуре 295 К и давлении 5 10 5 Па, если его плотность при нормальных условиях 1.3 кг/м3.

2. Водород находится при температуре 30 К. Найти среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию всех молекул этого газа, количество вещества водорода 0.5 моль.

3. 2 кг азота охлаждают при постоянном давлении от 400 до 300 К. Определить изменение внутренней энергии, работу и количество выделенной теплоты.

4. Водород массой 40 г, имевший температуру 300 К, адиабатически расширился, увеличив объем в 3 раза. Затем при изотермическом сжатии объем газа уменьшился в 2 раза. Определить полную работу и конечную температуру газа.

5. Тепловая машина с двумя молями двухатомного газа совершает цикл, состоящий из изохоры, изотермы и изобары. Максимальный объем газа в 3 раза больше минимального, изотермический процесс протекает при 450 К. Найти к.п.д. цикла и работу, совершаемую за цикл.

6. Газ, являясь рабочим веществом в цикле Карно, получил от нагревателя теплоту 4.38 кДж и совершил работу 2.4 кДж. Определите температуру нагревателя, если температура охладителя 273 К.

7. Найдите изменение энтропии и количество теплоты, переданное азоту массой 4 г, находящемуся при нормальных условиях. В результате изобарического расширения объем газа изменяется от 5 л до 9 л.

Модуль 3 (Электростатика и постоянный ток)

Вариант 1

1. В вершине равностороннего треугольника находятся одинаковые положительные заряды 2 нКл. Найти напряженность поля в середине одной из сторон. Сторона треугольника 10 см. Решение пояснить рисунком.

2. Две параллельно расположенные плоскости заряжены разноименно: одна с поверхностной плотностью 0.4 10 -6 Кл /м2, а другая -0.6 10 -6 Кл /м2. Определить напряженность поля между плоскостями и за ними.

3. Найти напряженность поля на оси тонкого кольца радиуса R, заряженного зарядом Q как функцию расстояния до центра кольца.

4. Электростатическое поле создается шаром радиуса 1 м, равномерно заряженным с общим зарядом 50 нКл. Определить разность потенциалов для точек поля, лежащих на расстоянии 0.3 и 0.8 м от центра шара.

5. Найти разность потенциалов между центрами тонких колец, радиуса R, заряженных зарядами +Q и - Q. Центры колец лежат на одной оси, расстояние между ними H.

6. Найти зависимость напряженности и потенциала электрического поля, создаваемого бесконечным цилиндрическим диэлектрическим слоем с проницаемостью как функцию расстояния до оси цилиндров (в перпендикулярном оси направлении). Цилиндрический слой заряжен с объемной плотностью. Внешний и внутренний радиусы цилиндров a и b.

7. В пространстве наполовину заполненном парафином (=2) создано однородное электрическое поле, напряженность которого в воздухе Е1 =2 В/м. Вектор Е1 образует угол 60 с границей раздела парафин - воздух, которую можно считать плоской. Найти 1) вектор в парафине, 2) поверхностную плотность связанных зарядов, 3) вектор Е2 в парафине.

8. Плоский конденсатор с площадью пластин S заполнен двумя слоями диэлектрика с диэлектрическими проницаемостями 1 и 2 и толщинами l1 и l2 соответственно. Найти емкость конденсатора.

9. Две концентрические сферы радиуса 20 см и 50 см заряжены одноименно с зарядом 100 нКл. Найти энергию электрического поля, локализованного между сферами.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: