1611143570-1391c4afced6edb003e550dc98e6e0e2 (825031), страница 24
Текст из файла (страница 24)
При этом стрелка электроскопа отклоняется и возвращается назад после приземления. Объяснитенаблюдаемое явление.ВАРИАНТ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2004 г.161Вариант 43в–ФФ43.1.С плоскости, которая образует угол α с горизонталью,соскальзывает тело массы m, как это показаноµ~gна рисунке. С какой силой, направленной перпендикулярно плоскости, нужно прижать тело,αчтобы оно двигалось с постоянной скоростью?Коэффициент трения тела с плоскостью µ. Ускорение свободного падения g.43.2.
На горизонтальной плоскости (см. рисунок) находятся дватела массой m каждое, соединенные недеv0формированной пружиной жесткости k. Одному из тел сообщили скорость v0. Найдитенатяжение пружины в момент, когда скорость второго тела достигнетзначения v. Трением пренебречь.43.3.
Тонкий поршень массы m и сечения S лежит на выступах, закреплённых на высоте H от дна высоP0кого открытого сверху цилиндра (см. рисунок).m, SПод поршнем находится гелий при атмосфер~gном давлении P0. Гелий начинают постепенноHнагревать. Какое количество тепла нужно сообщить гелию, чтобы расстояние между дном и поршнем удвоилось?Ускорение свободного падения g.43.4. Над ровными участками поверхности Земли имеется электрическое поле с напряжённостью ≈ 100 В/м, направленное вертикально вниз. Оцените, каким будет заряд на Вас, если Вы лежите напляже. Предполагается, что вы хорошо представляете явление, можете сами задать недостающие и необходимые для решения задачи величины, выбрать их числовые значения и получить численный результат.162ВАРИАНТ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2004 г.43.5.
В стеклянную трубку с суженным концом набирают горячуюводу примерно наполовину. Закрыв пальцем верхнее широкое отверстие, трубку вынимают из воды и поднимают суженный конец вверх.Из него вырывается струя воды1. Объясните наблюдаемое явление.Вариант 44–ФФ44.1. Тело толкнули вверх вдоль шероховатой наклонной плоскости (см. рисунок). При подъёме величина ускорения~gбыла равна a1, при спуске – a2. Найдите угол наклона?плоскости. Ускорение свободного падения – ~g .44.2. Вертикально стоящий цилиндр с газом разделён поршнеммассы m и сечения S на два отсека (см. рисунок).T1~gПод действием собственного веса поршень медленно опускается. При этом давления в отсеках остаT2ются неизменными, что обеспечивается перетеканием газа по трубке пренебрежимо малого объёма.
Температуры газав отсеках поддерживаются постоянными, выше поршня – T1, ниже –T2 (T2 > T1). Найдите давления газа в отсеках. Ускорение свободногопадения ~g , трением поршня о стенки пренебречь.44.3. Три параллельные проводящие пластины площади S каждая подключены к источнику с напряжениемd1UU , как показано на рисунке. Расстояния отd2− +внешних пластин до средней равны d1 и d2 соответственно. Найдите электрическую силу, действующую на среднюю пластину, если расстояния между пластинами много меньше ихразмеров.44.4.
Оцените среднюю мощность, развиваемую силой давленияпороховых газов, действующей на пулю при выстреле.44.5. Сосуд со сливным отверстием вблизи дна заполняется водой.1Струя воды бьёт до потолка.ВАРИАНТ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2004 г.163Из отверстия начинает бить струя воды, вначале попадающая в горловину колбы.
По мере вытекания струя перестаёт попадать в горловинуи колба остаётся незаполненной (см. рисунок). Если сосуд, заполненный водой, закрыть пробкой с трубкой, открытой сверху и погруженной снизу в воду, то струя не уходит от горловины и наполняет колбудоверху. Объясните демонстрируемое явление.Вариант 45–ФФ45.1. В цилиндре сечения S под невесомым поршнем находитсявоздух и резиновый шарик объёма V с давлеP0 , Sнием воздуха в нём P (см.
рисунок). На скольV, Pко поднимется поршень, если шарик лопнет?Трения нет, атмосферное давление равно P0,температура остаётся неизменной.45.2. По плоскости с углом наклона α движется с постояннойскоростью тело, которое тянут вдоль плоско~gF~сти горизонтальной силой F~ . При этом скоβαрость тела направлена под углом β к направлению силы F~ (см. рисунок). Найдите массу тела и коэффициент трения между телом и плоскостью. Ускорениесвободного падения ~g .45.3.
Две металлические пластины массы m каждая образуют164ВАРИАНТ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2004 г.разомкнутый плоский конденсатор ёмкостиC, заряженный до напряжения U (см. рисуDdнок). Сначала отпускают верхнюю пластину,а в момент, когда расстояние между пластинами сокращается от начального D до d, отпускают и нижнюю. Найдите скорость пластин после абсолютно неупругого удара. Сила тяжести отсутствует.45.4. Спортсмен подпрыгивает со скакалкой, так что за один прыжок происходит два полных оборота скакалки. Оцените среднюю скорость середины шнура скакалки.45.5.
Сосуд со сливным отверстием вблизи дна заполняется водой. Из отверстия начинает бить струя воды, вначале попадающая вгорловину колбы. По мере вытекания струя перестаёт попадать в горловину и колба остаётся незаполненной (см. рисунок к задаче № 5 изварианта 44–ФФ).
Если сосуд, заполненный водой, закрыть пробкой с трубкой, открытой сверху и погруженной снизу в воду, то струяне уходит от горловины и наполняет колбу доверху. Объясните демонстрируемое явление.Вариант 46р–ФЕН46.1. Небольшое тело находится на гладком участке горизонтальной поверхности на расстоянии L от границы раздела, за которой коэффициент трения между телом и поверхностью равен µ. Какую скорость сообщили телу, если время движения по гладкому участку оказалось равным времени движения по поверхности с трением?46.2.P0Невесомый подвижный поршень находится посерединецилиндра, открытого сверху (см.
рисунок), под нимвоздух при начальной температуре T0. В поршнеимеется клапан, открывающийся при перепаде давления P1. Атмосферное давление неизменно и рав-ВАРИАНТ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2004 г.165но P0. До какой температуры нужно нагреть воздух под поршнем, чтобы клапан открылся? Выступ у верхнего края цилиндра не позволяетпоршню выскочить из него.46.3.Тело массы m соскальзывает по наклонной плоскости,образующей угол 45◦ с горизонталью,как это показано на рисунке. После то~gго как к нему приложили постоянную силуmF = 3mg F = 3mg, направленную горизонтально,45◦тело стало подниматься вверх с тем же повеличине ускорением, с которым оно исходно соскальзывало вниз.Определите коэффициент трения между телом и плоскостью.
Ускорение свободного падения равно g.46.4. Четыре одинаковых заряда q массы m связаны нерастяq,mq,m жимыми и невесомыми нитями так, что онинаходятся в вершинах квадрата со сторонойL (см. рисунок). Одну нить пережигают.Найдите скорости зарядов когда они окаq,mq,mжутся на одной прямой.Вариант 47в–ФЕН47.1. Тело отпустили на высоте H над полом. Определите времяпролёта телом участка от высоты h над полом до пола.
Ускорение свободного падения g.47.2. Два одинаковых закрытых сосуда соединены трубкой и содержат воздух с одинаковой температурой. Какая масса воздуха перейдёт из правого сосуда в левый, если абсолютную температуру вправом сосуде повышают вдвое, а в левом поддерживают прежней?Общая масса воздуха в сосудах равна m.
Объёмом соединительнойтрубки пренебречь.166ВАРИАНТ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2004 г.47.3. На горизонтальном диске вместе с ним вращается телоωмассы m, связанное с осью вращения рас~gтянутой пружиной жёсткости k (см. рисуLнок). Тело находится на расстоянии L отоси вращения. При уменьшении угловой скорости до ω1 тело начинаетприближаться к оси, а при увеличении до ω2 — удаляться.
Найдите коэффициент трения между телом и диском и начальное удлинениепружины. Ускорение свободного падения g. Размерами тела по сравнению с L можно пренебречь.47.4. Два неподвижных заряженных тела масс m и 2m связанылёгкой нитью длины L, натяжение которой равно T . Нить пережигают. Найдите скорости тел в момент, когда расстояние между нимиудвоится.Вариант 48–ФЕН48.1. Шарики роняют с высоты h на сферический выступ горизонтальной поверхности (см. рисунок).
На~gкакое наибольшее расстояние L по горизонhтали может отскочить шарик после упругогоудара о выступ? Радиусами шариков и выступа пренебречь по сравнению с h.L =?48.2. Напряжение на конденсаторе неизвестной ёмкости равноV0. К нему через резистор подсоединяют 2-й незаряженный конденсатор ёмC0V0 костью C , после чего на 1-м конден0саторе устанавливается напряжение V(см. рисунок).
Найдите его начальный заряд.48.3.Поршень массой m разделяет вертикальный цилиндрВАРИАНТ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2004 г.167объёмом V на два отсека и может двигаться без трения (см. рисунок). Внача~gле давление газа над поршнем равно P0.hИз-за медленного просачивания газа изнижнего отсека в верхний поршень плавно опускается. Найдите давление в верхнем отсеке, когда при неизменной температуре поршень опустился наh. Ускорение свободного падения – ~g .48.4. Тело массой m толкнули вверх по наклонной плоскости суглом наклона α (см. рисунок). Оно поднималось от исходной точки вверх время t, а спус~gкалось назад к исходной точке время 2t.
Опреαделите коэффициент трения и тепло, выделившееся при возвращении тела к исходной точке.Ускорение свободного падения – ~g .Вариант 49р–ГГФ49.1. Вдоль наклонной плоскости с углом α с горизонталью икоэффициентом трения µ < tg α толкнулиLнебольшое тело, которое поднялось вверх на~gαрасстояние L, а затем стало съезжать внизO(см.
рисунок). На каком расстоянии от начальной точки O тело приобретёт скорость, равную по величине начальной? Ускорение свободного падения равно ~g .49.2. В цилиндре под поршнем находятся в равновесии водянойпар и столько же по массе воды. Начальная плотность пара равна ρ0.При постоянной температуре, выдвигая поршень, увеличивают втроеобъём пара.