Задание 11 (4 балла) Критерии выставления оценки за экзамен 8 16 баллов удовлетворительно балл хорошо баллов отлично

Транскрипт

1 8 6 баллов удовлетворительно 7 балл хорошо Задание ( балла) На горизонтальной доске лежит брусок массы. Доску медленно наклоняют. Определить зависимость силы трения, действующей на брусок, от угла наклона доски к горизонту α. Коэффициент трения (рассмотреть случаи неподвижного и движущегося бруска). Камень брошен под некоторым углом к горизонту с начальной скоростью υ 0. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить, на какой высоте h скорость камня уменьшится вдвое. ) h = υ 0 /g ; ) h = 3υ 0 /8g; 3) h = 3υ 0 /5g; 4) h = υ 0 /g. Дать определение момента импульса частицы относительно точки (указать соответствующие векторы на рисунке). Какие величины вращательного движения являются аналогами следующих величин поступательного движения: массы, силы, импульса, элементарного перемещения, скорости, тангенциального ускорения? Космический корабль летит со скоростью V=0,8с (с скорость света в вакууме). Один из космонавтов поворачивает метровый стержень из положения, перпендикулярного направлению движения корабля, в положение, параллельное этому направлению. Длина этого стержня с точки другого космонавта: ) изменится от,0м в положении до 0,6м в положении ; ) равна,0м при любой его ориентации; 3) изменится от,0м в положении до,67м в положении ; 4) изменится от 0,6м в положении до,0м в положении. В сосуде находится смесь кислорода и водорода. Масса смеси равна 3,6 г. Массовая доля ω кислорода составляет 0,6. Определить количество вещества ν смеси, ν и ν каждого газа в отдельности. Характерные скорости молекул. В сосуде находится моль водорода. Какова будет молярная теплоемкость С р газа, если в сосуд добавить моль азота? ( R-универсальная газовая постоянная). ) 3,5R; ),5R; 3),75R; 4) 5R На рисунке изображен график циклического процесса в координатах Т-температура, S-энтропия. Какой участок графика соответствует адиабатному сжатию? ) ; ) 3; 3) 3 4; 4) 4 Модуль скорости υ частицы меняется со временем по закону υ = kt + b, где k и b - положительные постоянные. Модуль ускорения равен а = 3k. Найдите значения тангенциального и нормального ускорений, а также зависимость радиуса кривизны траектории от времени R(t). Задание (4 балла) Модуль скорости υ частицы меняется со временем по закону υ = kt + b, где k и b - положительные постоянные. Модуль ускорения равен а = 3k. Найдите значения тангенциального и нормального ускорений, а также зависимость радиуса кривизны траектории от времени R(t).

2 8 6 баллов удовлетворительно 7 балл хорошо Задание ( балла) Каковы направления нормального и тангенциального ускорений относительно траектории, как определяются их абсолютные значения? На тележку массой = 00 кг, движущуюся равномерно со скоростью V = 3 м/с, вертикально падает груз массой = 50 кг. С какой скоростью будет двигаться тележка, если груз не соскальзывает с нее? Шар массы М и радиуса R катится по гладкой горизонтальной поверхности со скоростью υ. Найти кинетическую энергию шара. Диск начинает вращаться под действием момента сил, график временной зависимости которого представлен на рисунке. Укажите график, правильно отражающий зависимость момента импульса диска от времени. 3 L L L М t t t t Кубик со стороной а движется вдоль оси х со скоростью V = 0,6 с. Чему будет равен объем кубика для неподвижного наблюдателя? Давление, создаваемое одноатомным газом, больше давления, создаваемого двухатомным газом, в 3 раза. У какого газа и во сколько раз концентрация молекул больше, если газы имеют одинаковую температуру? Смесь кислорода ( ) и азота ( ) находится при температуре Т. отношение их средних квадратичных скоростей <υ кв >/ <υ кв > равно: ) ; ) ; 3) ; 4) Удельная теплоёмкость некоторого газа с v = 3,6 кдж/кг К, молярная теплоёмкость этого газа С v =,464 Дж/моль К. Определить, какой это газ. При изотермическом сжатии двухатомный газ передал окружающим телам теплоту 800 Дж. Какую работу совершил газ? ) 30 Дж; ) 30 Дж; 3) 800 Дж; 4) 800 Дж. Два соприкасающихся бруска лежат на горизонтальном столе, по которому они начинают скользить под действием силы F 0. Масса первого бруска т, масса второго бруска т. Найти силу Т, с которой бруски давят друг на F 0 друга. Коэффициент трения между бруском т и столом равен k для бруска т - k. Задание (4 балла) В сосудах и находится ν =, моля газообразного гелия. Отношение объемов сосудов V /V = α =, а отношение абсолютных температур гелия в них Т /Т = β =,5. Считая газ идеальным, найти разность энтропии гелия в этих сосудах S S.

3 Задание ( балла) Частица движется вдоль оси х так, что зависимость координаты х от времени t даётся графиком. Изобразить зависимость пути от времени; на отрезке времени от t 3 до t 4 тело ) покоится; ) движется равномерно; 3) движется равноускоренно; 4) движется равнозамедленно. Критерии выставления оценки за экзамен 8 6 баллов удовлетворительно 7 балл хорошо х 0 t t t 3 t 4 t Шар вращается с угловой скоростью ω вокруг вертикального диаметра. На шероховатой поверхности шара на некотором расстоянии от вершины лежит небольшая шайба. Начертить векторы сил, действующих на шайбу, в системе отсчета, связанной с вращающимся шаром. Частица массой движется по часовой стрелке по окружности радиуса R с постоянным тангенциальным ускорением а τ. Чему равен момент импульса частицы относительно центра окружности через время t после начала движения? Указать на чертеже направление момента импульса. ( балла) Сплошной цилиндр массой = 4 кг катится без скольжения по горизонтальной поверхности. Линейная скорость υ оси цилиндра равна м/с. Определить полную кинетическую энергию Т цилиндра. Какую энергию можно получить при полном превращении мг массы в энергию? Во сколько раз наиболее вероятная скорость молекул идеального газа при температуре 6Т больше средней скорости молекул того же газа при температуре Т? Работа, совершаемая одним молем одноатомного газа при нагревании его на К, равна R/, где R универсальная газовая постоянная. Чему равна молярная теплоемкость газа для данного процесса? У какого количества одноатомного идеального газа величина внутренней энергии равна величине внутренней энергии одного моля двухатомного газа? ( балла) Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества ν = моль, совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар наименьший объем V in = 0 л, наибольший V ax = 0 л, наименьшее давление p in = 46 кпа, наибольшее р ах = 40кПа. Определить кпд цикпа η. (3 балла) Пуля массой = 0 г пробивает небольшой шар массой М = 00 г, неподвижно висящий на нити, и вылетает из него со скоростью, в n = раза меньшей, чем до удара. Шар отклоняется при этом на некоторый угол. Какая часть первоначального запаса кинетической энергии перешла в тепло? Задание (4 балла) Плотность газа в баллоне электрической лампы ρ = 0,9 кг/м 3. При горении лампы давление в ней возросло с р = 0,9 0 5 Па до р =,6 0 5 Па. На какую величину увеличилась при этом средняя квадратичная скорость молекул газа?

4 8 6 баллов удовлетворительно 7 балл хорошо Задание ( балла) Частица движения со скоростью υ = at( e x + + 3е у + 4е z ), где а = м/с. Найти: путь s, пройденный частицей с момента t = с до момента t = 3 с. Какой характер имеет движение частицы? Сформулировать II и III законы Ньютона. Три лодки одинаковой массой М идут друг за другом с одинаковой скоростью υ. Из средней лодки одновременно в переднюю и заднюю бросают со скоростью u относительно лодки грузы массой. Как изменится её скорость после переброски грузов. Сопротивлением воды пренебречь. Тонкий обруч массой и радиуса R катится без проскальзывания со скоростью υ. Найти кинетическую энергию обруча. Относительно Земли элементарная частица в вакууме движется со скоростью, составляющей 60% скорости света. Собственное время жизни этой частицы составляет t 0 = 0-9 с. За время своего существования частица может пройти относительно Земли расстояние, равное ) 0,5 м ) 0,45 м 3) 0,65 м 4) 0,85 м 5),05 м В сосуде вместимостью V = 5 л находится кислород, концентрация п молекул которого равна 9,4 0 3 м -3. Определить массу газа. Энергия теплового движения полекулы. Закон равнораспределения энергии по степеням свободы. Какую работу совершит кислород массой = 30 г при изобарном нагревании на Т = 0 К? ) 3/ R Т = 46,5 Дж ; ) 5/ R Т = 077,5 Дж; 3) R Т = 83 Дж. На рисунке изображён циклический процесс в координатах р - Т. Этот же процесс выглядит так как на рисунке в координатах ) V - Т ; ) р - V; 3) Т - S. Р 4 3 Рис. Т 4 Рис. На горизонтальную ось насажены маховик и легкий шкив радиусом R = 5 см. На шкив намотан шнур, к которому привязан груз массой = 0,4 кг. Опускаясь равноускоренно, груз прошел путь s =,8 м за время t = 3 с. Определить момент инерции J маховика. Массу шкива считать пренебрежимо малой. Задание (4 балла) (4 балла) Горизонтальный цилиндр, закрытый с одного конца, вращают с постоянной угловой скоростью ω вокруг вертикальной оси, проходящей через открытый конец цилиндра. Давление воздуха снаружи р 0, температура Т, молярная масса воздуха М. Найти давление воздуха как функцию расстояния r от оси вращения. Молярную массу считать не зависящей от r. 3

5 8 6 баллов удовлетворительно 7 балл хорошо Задание ( балла) Тело брошено с поверхности земли под углом α к горизонту с начальной скоростью υ 0. Найти максимальное и минимальное значения тангенциального ускорения. Из ружья массой вылетает пуля массой 0 со скоростью υ относительно земли. Найти скорость отдачи ружья. Два тела соскальзывают без трения и без начальной скорости с наклонных плоскостей одинаковой высоты, но с разными углами наклона к горизонту. Пусть α >α. Сравнить скорости тел υ и υ в конце соскальзывания и времена t и t соскальзывания. ) υ > υ ; t = t ; ) υ < υ ; t = t ; 3) υ = υ ; t > t ; 4) υ = υ ; t < t Чему равен момент инерции твёрдого тела относительно оси неподвижной оси вращения? Космический корабль летит со скоростью V=0,8с (с скорость света в вакууме). Один из космонавтов поворачивает метровый стержень из положения, перпендикулярного направлению движения корабля, в положение, параллельное этому направлению. Длина этого стержня с точки другого космонавта: ) изменится от,0м в положении до 0,6м в положении ; ) равна,0м при любой его ориентации; 3) изменится от,0м в положении до,67м в положении ; 4) изменится от 0,6м в положении до,0м в положении. Записать кинетическую энергию ε, приходящуюся в среднем на одну степень свободы молекулы азота, при температуре Т, а также среднюю кинетическую энергию ε пост поступательного движения, ε вращ вращательного движения и среднее значение полной кинетической энергии ε молекулы. Давление воздуха у поверхности Земли равно р 0. На какой высоте давление воздуха будет в n раз меньше? Температуру Т воздуха считать постоянной. Средняя молярная масса воздуха равна. У какого количества одноатомного идеального газа величина внутренней энергии равна величине внутренней энергии одного моля двухатомного газа? У тепловой машины, работающей по циклу Карно, температура нагревателя в n =,6 раза больше температуры холодильника. За один цикл машина производит работу А = кдж. Какая работа за цикл затрачивается на изотермическое сжатие рабочего вещества? Тонкий однородный стержень длиной 0 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. Стержень приводят в горизонтальное положение и отпускают. Найти максимальное значение угловой скорости. Задание (4 балла) При расширении идеального газа его давление менялось по закону р = b/v, где b = const. Найти молярную теплоемкость газа в указанном процессе.