1611143570-1391c4afced6edb003e550dc98e6e0e2 (825031), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Нагревом боковой стенки и крышек пренебречь.154ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2003 г.Вариант 37р–ФЕН37.1. Лыжник съезжает с горки высоты h . Внизу имеется выемка, край которой поднимается под углом αк горизонту. Найдите, какое расстояние погоризонтали пролетит лыжник, взлетев стакого трамплина. Трением пренебречь.37.2. Сани тянут силой F , направленной под углом α к горизонту.В другом случае такая же по величинесила направлена горизонтально. В обоих случаях сани разгоняются вдоль горизонтальной дороги из состояния покоя,причем работы, произведенные каждой силой за одно и то же время,оказались одинаковыми. Масса саней – m, ускорение свободного падения – g. Найдите коэффициент трения.37.3. Вертикально стоящий цилиндр длины L вначале открыт ватмосферу и заполнен воздухом при давлении P0.
Затем цилиндр закрывают поршнем, который проталкивают внутрь и отпускают. После этого поршень, двигаясьнаружу, остановился на расстоянии h <L от дна. Затем цилиндр переворачиваютвверх дном, в результате поршень еще сдвинулся наружу и остановился на расстоянии H < L от дна. Найдите массу поршня, если величину силы трения при движении поршня можно считать постоянной.Площадь поршня – S, ускорение свободного падения – g.37.4. Две бусинки массы m каждая, имеющие одинаковые зарядыq, надеты на обруч радиуса R, причем начальные углы из центра с вертикалью α = 30. Бусинки отпускают.
Найдите силы, с которыми они действуют наВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2003 г.155обруч в момент, когда окажутся на одном диаметре. Трения нет. Ускорение свободного падения g.Вариант 38–ФЕН38.1. Зал для зимнего футбола имеет высоту h = 8 м и длинуL = 100 м. Найдите скорость мяча, при которой он пролетит от воротдо ворот, почти коснувшись потолка. Ускорение свободного паденияg = 10 м/с2. Сопротивлением воздуха и размером мяча пренебречь.38.2. Поршень может двигаться без трения в цилиндрическойтрубке, закрытой с обоих концов.
При горизонтальном положении трубки поршень находится в равновесии точно посередине, апри вертикальном – на расстояниях h отнижнего и H от верхнего конца. Найдитечисло молей воздуха в трубке, если его температура постоянна и равнаT , масса поршня m, ускорение свободного падения g.38.3. Две одинаковые пластины образуют плоский конденсаторемкости C. На пластинах вначале имеются заряды +q и −q. Междуними вставляют такую же незаряженную пластину, причем зазор с левой стороны вдвое больше, чем в правой. Затем внутреннюю пластинусоединяют с левой внешней через сопротивление. Когда ток прекратится, внутреннюю пластину соединяют, также через сопротивление,с другой внешней пластиной.
Найдите количества теплоты, выделившиеся на каждом сопротивлении.38.4. Параллельный пучок света падает на квадратное зеркалосо стороной L, плоскость которого образуетугол α к направлению пучка. Найдите площадь светового «зайчика», отбрасываемогозеркалом на стену, перпендикулярную исходному пучку.156ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2003 г.Вариант 39р–ГГФ39.1. В водоем опущена труба сечения S, перекрытая легкимпоршнем, лежащим на воде. Груз массы mс помощью нити, перекинутой через блок,поднимает поршень вверх. Найдите высотуподнятия поршня x в положении равновесия.Плотность воды – ρ, ускорение свободногопадения – g.39.2.В цепи, изображенной на рисунке, действует источникнапряжения E.
Найдите токи, протекающиечерез сопротивления R1 и R2, ток через источник, а также заряд конденсатора C.39.3. Цилиндр, заполненный газом, разделен двумя подвижнымипоршнями на три части одинаковогообъема. При горизонтальном положении цилиндра поршни находились в равновесии. Когда цилиндр поставили вертикально, длина нижнего отсека уменьшилась вдвое, а среднего –не изменилась. Найдите отношение m1/m2 масс верхнего и нижнего поршней.
Температуру газа считать постоянной.39.4. а) Что такое атомы и молекулы?б) Сколько приблизительно молекул в одном стакане воды?в) Вычислите массу одной молекулы воды.Вариант 310р–ГГФ310.1. В водоем опущены две трубы сечений S1 и S2 , перекрытыхлегкими поршнями, лежащими на воде. Поршнисоединены нитью, перекинутой через блок. В начальном состоянии нить не провисает.
Блок мед-ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2003 г.157ленно поднимают вверх на высоту h. Найдите, на какую высоту поднимется каждый поршень.310.2. В цепи, изображенной на рисунке, действует источникнапряжения E. Найдите токи, протекающиечерез сопротивление R и через источник, атакже заряды конденсаторов C1 и C2.310.3. Цилиндр, заполненный газом, разделен двумя подвижными поршнями на три части одинакового объема. При горизонтальном положении цилиндра поршни находились в равновесии. Когда цилиндр поставили вертикально, длина верхнего отсека увеличилась на четверть, а среднего – не изменилась. Найдитеотношение масс верхнего и нижнего поршней.
Температуру газа считать постоянной.310.4. а) Что такое атомы и молекулы?б) Сколько приблизительно молекул в одном стакане воды?в) Вычислите массу одной молекулы воды.Вариант 311–ГГФ311.1. Две бусинки масс m1 и m2 надеты на проволоку, наклоненную под углом α к горизонту, на расстоянияхL1 и L2 от точки изгиба O, после которой проволока горизонтальна. Бусинки одновременноначинают соскальзывать с нулевой начальной скоростью. На горизонтальном участке они при встрече слипаются. Найдите скоростьполучившегося тела.
Трения нет, ускорение свободного падения g. Вокрестности точки O имеется небольшой участок скругления, так чтоскорость там не теряется.311.2. Циклический процесс 1-2-3-4-1, в котором участвует один158ВАРИАНТ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2004 г.моль идеального газа, на графике в осях V –Tимеет вид прямоугольника. Диапазон изменения объема – от V0 до 2V0, а температуры –от T0 до 2T0 . Найдите максимальное и минимальное значения давления в этом процессе инарисовать цикл в осях P –V .311.3. Две параллельные металлические пластины, одна изкоторых имеет площадь S, а другая – 2S, расположены на расстоянии d, малом по сравнению с размерами пластин. Посредине между ними находится металлическая пластина площади 2S.
На крайние пластины помещают заряды +q и −q, а суммарный заряд средней пластины нулевой. Найдитеразности потенциалов между каждой парой пластин.311.4. а) Что такое полное внутреннее отражение света?б) Чему равен предельный угол полного отражения на границе двухсред с показателями преломления n1 и n2 ? Из какой среды долженпри этом падать свет?в) Найдите предельный угол полного отражения на границе вода(n = 4/3) – воздух (n0 = 1).2004 г.Вариант 41р–ФФ41.1.
На трёх сопротивлениях (№ 1, № 2 и № 3) при подаче наних одного и того же напряжения выде№1№3ляются мощности N , N/2 и N/3 соот№2ветственно. Какая мощность выделитсяпри подаче того же напряжения на цепь, в которой сопротивления соединены по схеме, указанной на рисунке?41.2. На расстоянии h от середины спицы и на расстоянии RВАРИАНТ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2004 г.159от её концов закреплён заряд q (см.
рисунок). На левый конец спицы надеваютRRhбусинку с таким же зарядом q и массойm. Бусинку толкают вдоль спицы. Найдите начальную скорость бусинки, если её скорость при прохождениисередины спицы равна v1, а при достижении правого конца равна v2.Коэффициент трения всюду вдоль спицы одинаков.41.3. К концу стержня, закреплённого на широкой подставке,привязан на нерастяжимой нити грузмассы m (см.
рисунок). Масса подставα~gки со стержнем M . Груз отклонили на90◦ от вертикали и отпустили. Найдитекоэффициент трения между подставкой и горизонтальной поверхностью стола, если подставка начала сдвигаться в момент, когда нитьобразует угол α с вертикалью.41.4. Оценить силу давления каскадера на мотоцикл при приземлении после прыжка на мотоцикле через автобус.Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете сами задать недостающие и необходимые для решения задачи величины,выбрать их числовые значения и получить численный результат.41.5.
Демонстратор держится за провод, подсоединённый к электроскопу. Демонстратор подпрыгивает. При этом стрелка электроскопа отклоняется и возвращается назад после приземления. Объяснитенаблюдаемое явление.Вариант 42р–ФФ42.1. Схема, изображенная на рисунке, подключена к источникутока. При разомкнутом ключе напряжение на сопротивлении R0 равно V0. При подключении неизвестноR0го сопротивления напряжение на R0 равно V при том160ВАРИАНТ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2004 г.же токе от источника.
Найдите величину подсоединённого сопротивления.42.2. В лёгкий поршень сечения S упирается пружина жёсткости k, как это показано на рисунке. Под поршP0kнем находится воздух с паром жидкости и самажидкость при температуре T0, равной темпераSтуре кипения жидкости при атмосферном давлении P0. При остывании до температуры T1, когдадавлением пара можно пренебречь, поршень опускается на расстояниеh. Найдите, каким стало давление воздуха, если его объём после остывания равен V1. Изменением объёма жидкости пренебречь.42.3.
Квадратная проволочная рамка может вращаться без трениявокруг горизонтальной стороны (см. рису~~gBнок), в разрыв которой включён конденсаторёмкости C. Масса противоположной стороны равна m. Рамка находится в вертикальmном магнитном поле B, её отпускают из горизонтального положения. Какова скорость массивной стороны, когдаона опустится на h?Ускорение свободного падения g, индуктивностью, сопротивлениемрамки и массами её боковых сторон пренебречь.42.4.Оцените скорость на ободе центрифуги, если при еёвращении максимальное давление в водном растворе может в 500 раз превысить атмосферноедавление.42.5. Демонстратор держится за провод, подсоединённый к электроскопу. Демонстратор подпрыгивает.