Министерство образования и науки Пермского края

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Пермский политехнический колледж имени Н. Г. Славянова»

Комплект оценочных материалов с профильным содержанием  для проведения текущего контроля знаний студентов  по разделу «Механика» учебного предмета «Физика»  для специальности 15.02.16 Технология машиностроения

Разработчик: 

Гвоздев Евгений Николаевич,

преподаватель высшей квалификационной категории 

ГБПОУ «Пермский политехнический колледж им. Н. Г. Славянова»

Пермь, 2026

Рассмотрено и одобрено на заседании

Предметной    цикловой     комиссии    «Не     выпускающая     студентов      на

государственную итоговую аттестацию» 

Протокол № 5 от 21 января 2026

Председатель ПЦК ______________ /Катаева В. В./

Методическая разработка «Комплект оценочных материалов с профильным содержанием для проведения текущего контроля знаний студентов по разделу «Механика» учебного предмета «Физика» для специальности 15.02.16 Технология машиностроения». Гвоздев Е. Н. – преподаватель высшей квалификационной категории ГБПОУ «Пермский политехнический колледж им. Н. Г. Славянова». – Пермь, ГБПОУ «Пермский политехнический колледж им. Н. Г. Славянова», 2026 г. – 24 с. 

Методическая разработка составлена в помощь преподавателям физики, работающим со студентами специальности 15.02.16 Технология машиностроения, а также со студентами смежных специальностей.

Комплект оценочных материалов включает в себя два варианта оценочных работ, каждый из которых состоит из тестовой части, заданий на проверку понятийного аппарата, вопросов открытого характера и задач с профессиональным содержанием. 

Задания разработаны с акцентом на применение механики в машиностроении, что позволяет студентам лучше понять практическую значимость изучаемого материала. 

Материалы призваны стимулировать развитие логического мышления и аналитических способностей студентов, необходимых для успешной профессиональной деятельности в области технологии машиностроения.

© ГБПОУ «Пермский политехнический колледж им. Н. Г. Славянова», 2026 © Гвоздев Е. Н., 2026

Содержание

1. Пояснительная записка................................................................................ 3

2. Материалы для проведения текущего контроля знаний студентов.............. 4

2.1. Вариант №1........................................................................................... 4

2.2. Вариант №2........................................................................................... 9

3. Ключ к оценочным материалам................................................................. 14

3.1. Ключ к варианту №1........................................................................... 14

3.2. Ключ к варианту №2........................................................................... 17

4. Критерии оценивания................................................................................ 20

5. Заключение................................................................................................ 23

1.   Пояснительная записка

Настоящий комплект оценочных материалов разработан в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования (ФГОС СОО) и Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования  (ФГОС СПО) по специальности 15.02.16 Технология машиностроения. 

Комплект оценочных материалов предназначен для проведения текущего контроля знаний студентов по разделу «Механика» учебного предмета «Физика» и направлен на оценку уровня освоения теоретических знаний и практических навыков, необходимых для будущей профессиональной деятельности.

Цель разработки – оценка уровня сформированности компетенций студентов по разделу «Механика» с учетом специфики специальности  15.02.16 Технология машиностроения.

Задачи:

1)                проверить знание основных законов и понятий механики;

2)                оценить умение применять теоретические знания для решения практических задач, связанных с машиностроением;

3)                выявить понимание студентами взаимосвязи физических явлений с технологическими процессами;

4)                стимулировать развитие логического мышления и аналитических способностей.

Комплект оценочных материалов включает в себя два варианта оценочной работы, каждый из которых состоит из заданий разного уровня сложности:

1)                Тестовая часть: проверка базовых знаний и понимания основных понятий;

2)                Проверка понятийного аппарата: оценка глубины понимания терминологии;

3)                Вопросы открытого характера: выявление способности применять знания в контексте будущей специальности;

4)                Решение задач: оценка умения применять формулы и законы для решения практических ситуаций.

Задания разработаны с учетом специфики специальности 15.02.16 Технология машиностроения. Это проявляется в использовании примеров, ситуаций и терминологии, характерных для данной области. Например, задачи могут касаться движения деталей машин, расчета сил, действующих на элементы конструкций, или анализа работы механизмов.

Данный комплект оценочных материалов призван обеспечить комплексную оценку знаний студентов, способствуя формированию у них прочной базы для дальнейшего изучения дисциплин профессионального цикла и успешной профессиональной деятельности в области технологии машиностроения.

2.   Материалы для проведения текущего контроля знаний студентов

2.1.   Вариант №1

1.                  Какое из перечисленных понятий является векторной величиной в механике?

а) время

б) масса

в) скорость

г) температура

2.                  Принцип относительности Галилея утверждает, что:

а) все законы механики одинаковы во всех инерциальных системах

отсчета

б) скорость света в вакууме постоянна для всех наблюдателей

в) движение возможно только относительно чего-либо

г) сила равна произведению массы на ускорение

3.                  Какая сила возникает при деформации упругого тела и стремится вернуть его в исходное состояние?

а) сила трения

б) сила тяжести

в) сила упругости

г) сила всемирного тяготения

4.                  В каком случае механическая энергия системы сохраняется? 

а) при наличии сил трения и сопротивления воздуха

б) при действии только консервативных сил

в) при совершении работы внешними силами

г) при неупругом столкновении тел

5.                  Что характеризует угловая скорость равномерного движения точки по окружности? 

а) расстояние, пройденное точкой за единицу времени

б) изменение скорости точки за единицу времени

в) угол, на который поворачивается радиус-вектор точки за единицу

времени

г) отношение пройденного пути к времени движения

1.   Какие из перечисленных величин являются скалярными? 

а) перемещение

б) масса

в) скорость

г) работа

д) ускорение

2.   Под какими буквами на рисунке обозначены силы трения? а)

б)

в)

г)

д)

3.   Какие из перечисленных утверждений верны для равномерного прямолинейного движения?

а) скорость тела постоянно изменяется

б) ускорение тела равно нулю

в) путь равен модулю перемещения

г) траектория движения – кривая линия

д) скорость тела постоянна по величине и направлению

1.   Соотнесите физическую величину и ее определение.

        Физическая величина                                  Определение

А) Импульс тела                         1) Мера инертности тела

Б) Масса                                        2) Произведение массы тела на его скорость

В) Мощность                              3) Способность тела совершать работу

Г) Энергия                                  4) Скорость совершения работы

2.   Соотнесите вид механического движения и его характеристику.

1.      Дайте определение понятию «Материальная точка».

2.      Что такое «Ускорение»?

3.      Дайте определение понятию «Работа силы».

4.      Как называется физическая величина, характеризующая меру взаимодействия тел и являющаяся причиной изменения их скорости?

5.      Как называется физическая величина, равная произведению силы на перемещение, совершенное под действием этой силы?

6.      Как называется физическая величина, характеризующая способность тела совершать работу и зависящая от его положения в поле потенциальных сил?

 Вопрос №1. Представьте, что вы разрабатываете технологию обработки детали на токарном станке. Почему важно учитывать силу трения между резцом и заготовкой? Какие последствия могут быть, если эту силу не учесть?

 Вопрос №2. При проектировании конвейерной ленты для перемещения заготовок на производстве, какие законы Ньютона вы будете использовать для расчета необходимой мощности двигателя? Объясните, почему.

 Вопрос №3. Почему при выборе материала для изготовления шпинделя станка (вращающейся части, на которой крепится инструмент или заготовка) важно учитывать его жесткость и прочность? Как эти характеристики связаны с законами механики?

 Задача №1. Шпиндель токарного станка начинает вращаться из состояния покоя с постоянным угловым ускорением 2 рад/ с². Определите угловую скорость шпинделя через 5 секунд после начала движения и количество оборотов, которое он совершит за это время.

Задача №2. Деталь массой 5 кг перемещается по горизонтальной поверхности конвейера с постоянной скоростью. Коэффициент трения скольжения между деталью и поверхностью конвейера равен 0,2. Какую горизонтальную силу необходимо приложить к детали, чтобы она двигалась с ускорением 1 м/с²? (g = 9,8 м/ с²).

Задача №3. Молоток массой 1,5 кг падает с высоты 1,2 м на заготовку на наковальне. Считая удар абсолютно неупругим и пренебрегая сопротивлением воздуха, определите кинетическую энергию молотка непосредственно перед ударом и среднюю силу, с которой молоток действует на заготовку, если заготовка деформируется на 2 мм (g = 9,8 м/ с²).

2.2.   Вариант №2

1.                  Что является мерой инертности тела?

а) объем

б) плотность

в) масса

г) вес

2.                  Первый закон Ньютона утверждает, что:

а) сила действия равна силе противодействия

б) тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного

движения, если на него не действуют силы или действие сил скомпенсировано

в) изменение импульса тела равно импульсу приложенной силы

г) все тела притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной их

массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними

3.                  Какая сила удерживает искусственные спутники на орбите вокруг Земли?

а) сила трения

б) сила упругости

в) сила тяжести

г) сила Архимеда

4.                  Какое утверждение справедливо для абсолютно упругого удара? 

а) после удара тела движутся как одно целое

б) кинетическая энергия системы сохраняется

в) импульс системы не сохраняется

г) часть механической энергии превращается во внутреннюю энергию

5.                  Что характеризует период обращения при равномерном движении тела по окружности? 

а) скорость движения тела

б) время, за которое тело совершает один полный оборот

в) радиус окружности

г) частоту вращения тела

1.                  Какие из перечисленных величин являются векторными? 

а) перемещение

б) масса

в) скорость

г) работа

д) время

2.                  Под какими буквами на рисунке обозначены гравитационные силы?

а)

б)

в)

г)

д)

3.                  Какие из перечисленных утверждений верны для равноускоренного прямолинейного движения?

а) ускорение тела линейно возрастает 

б) скорость тела увеличивается пропорционально времени

в) путь пропорционален времени 

г) траектория движения – парабола 

д) ускорение тела постоянно и направлено в сторону движения

1.   Соотнесите физическую величину и ее определение.

2.   Соотнесите закон механики и его формулировку.

                       Закон механики                                Формулировка закона

А) Второй закон Ньютона     1)       Сила действия     равна          силе          противодействия

Б) Закон всемирного тяготения            

2)      Произведение массы тела на его

В) Закон сохранения импульса                ускорение равно сумме действующих

                                                            на тело сил

Г) Третий закон Ньютона                     

3)      Сумма импульсов тел до взаимодействия равна сумме

импульсов после взаимодействия

4)      Сила притяжения между двумя телами пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними

1.      Дайте определение понятию «Траектория».

2.      Что такое «Импульс тела»?

3.      Дайте определение понятию «Потенциальная энергия».

4.      Как называется вид механической энергии, обусловленный движением тела?

5.      Как называется физическое явление, заключающееся в сохранении телом состояния покоя или равномерного прямолинейного движения при отсутствии внешних воздействий?

6.      Как называется сила, возникающая при относительном движении двух соприкасающихся тел и направленная против направления этого движения?

 Вопрос №1. При работе с прессом для штамповки деталей, почему важно точно рассчитать силу, с которой пуансон давит на заготовку? Какие физические принципы лежат в основе этого расчета?

 Вопрос №2. Объясните, почему при балансировке вращающихся деталей (например, валов или роторов) на производстве необходимо устранять дисбаланс. Какие физические явления возникают при наличии дисбаланса?

 Вопрос №3. При выборе режущего инструмента для обработки металла, почему важно учитывать его твердость и ударную вязкость? Как эти свойства материала инструмента влияют на процесс резания с точки зрения механики?

 Задача №1. Шпиндель фрезерного станка начинает вращаться из состояния покоя с постоянным угловым ускорением 2,5 рад/с². Определите угловую скорость шпинделя через 8 секунд после начала движения и общее количество оборотов, совершенных им за это время.

Задача №2. Деталь массой 8 кг перемещается по горизонтальной поверхности ленточного конвейера с постоянной скоростью. Коэффициент трения скольжения между деталью и поверхностью конвейера составляет 0,25. Рассчитайте горизонтальную силу, необходимую для движения детали с ускорением 0,8 м/с². (g = 9,8 м/с²).

Задача №3. Молоток массой 2 кг падает с высоты 1,5 м на заготовку, лежащую на наковальне. Считая удар абсолютно неупругим и пренебрегая сопротивлением воздуха, определите кинетическую энергию молотка непосредственно перед ударом и среднюю силу, действующую на заготовку, если ее деформация составляет 3 мм (g = 9,8 м/с²).

3.   Ключ к оценочным материалам

3.1.   Ключ к варианту №1

Часть 1.

Часть 2.

Часть 3.

Часть 4.

1)     Материальная точка – это тело, размерами и формой которого в условиях данной задачи можно пренебречь.

2)     Ускорение – это векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости тела, равная отношению изменения скорости к промежутку времени, за который это изменение произошло.

3)     Работа силы – это скалярная физическая величина, равная произведению модуля силы, модуля перемещения и косинуса угла между направлением силы и направлением перемещения.

4)     Сила

5)     Механическая работа

6)     Потенциальная энергия

Часть 5.

         Эталон ответа на вопрос №1.

Сила трения между резцом и заготовкой влияет на температуру в зоне резания, износ резца, качество обработанной поверхности и потребляемую мощность станка. 

Если её не учесть, может произойти перегрев детали, быстрый износ инструмента, появление дефектов на поверхности и даже поломка резца.

Эталон ответа на вопрос №2.

Для расчета мощности двигателя конвейера будут использоваться:

1)                Второй закон Ньютона (F=ma): для определения силы, необходимой для ускорения заготовок и преодоления сил трения.

2)                Третий закон Ньютона: для понимания взаимодействия между лентой и заготовками, а также между лентой и роликами.

3)                Закон сохранения энергии (или работа и мощность): для расчета работы, совершаемой двигателем для перемещения заготовок на определенное расстояние, и, соответственно, необходимой мощности.

Эталон ответа на вопрос №3.

Жесткость и прочность шпинделя важны для предотвращения деформаций и разрушений под действием сил резания и инерционных нагрузок. 

Жесткость связана с законом Гука (деформация пропорциональна приложенной силе), а прочность – с пределом прочности материала, который определяет максимальное напряжение, которое материал может выдержать до разрушения. 

Недостаточная жесткость приведет к вибрациям и неточности обработки, а недостаточная прочность – к поломке.

Часть 6.

         Решение задачи №1.

Решение:

1) ω = 0 + 2 рад/с² ⦁ 5 с = 10 (рад/с)

                                                                                                                                                         2               ^²

2) 

3)  

Ответ: угловая скорость шпинделя через 5 секунд составит 10 рад/с 

(ω = 10 рад/с); за это время шпиндель

                                                            совершит      примерно      4       оборота 

(N  4 об).

Решение задачи №2.

Решение:

1) F = 0,2 5 кг 9,8 м/с² + 5 кг  м/с² = 

= 9,8 Н + 5 Н = 14,8 (Н)

Ответ: горизонтальная сила, которую необходимо приложить к детали,

составляет 14,8 Н (F =  14,8 Н)

         Решение задачи №3.

СИ: Формулы:

 Ek = Ep = mgh

                                         = 0,002 м       F_ср  

Решение:

1)Ek = 1,5 кг  9,8 м/с²  1,2 м = 17,64 (Дж)

2)

Ответ: кинетическая энергия молотка непосредственно перед ударом составляет  17,64 Дж (Ek = 17,64 Дж); средняя сила, с которой молоток действует на заготовку, равна 8820 Н 

(F_ср = 8820 Н).

3.2.   Ключ к варианту №2

Часть 1.

Часть 2.

Часть 3.

Часть 4. 1) Траектория – это воображаема линия, вдоль которой двигается тело.

2)                 Импульс тела – это векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость.

3)                 Потенциальная энергия – это физическая величина, характеризующая энергию, которой обладает тело благодаря своему положению в поле действия силы.

4)                 Кинетическая энергия.

5)                 Инерция.

6)                 Сила трения.

Часть 5.

         Эталон ответа на вопрос №1.

Точный расчет силы пресса важен для обеспечения правильной деформации заготовки без её разрушения или недостаточной формовки. В основе расчета лежат:

1)                Закон Паскаля (для гидравлических прессов): давление, создаваемое в жидкости, передается равномерно по всему объему.

2)                Понятие давления (P=F/S): сила, распределенная по площади, определяет давление, необходимое для деформации материала.

3)                Механические свойства материала (предел текучести, предел прочности): эти характеристики определяют, какую силу нужно приложить для пластической деформации или разрушения материала.

Эталон ответа на вопрос №2.

Дисбаланс – это неравномерное распределение массы относительно оси вращения. При наличии дисбаланса возникают центробежные силы, которые изменяются по направлению при вращении. 

Эти силы вызывают вибрации, повышенный износ подшипников, шум, снижение точности работы оборудования и могут привести к разрушению детали или станка. Устранение дисбаланса обеспечивает плавное и стабильное вращение.

Эталон ответа на вопрос №3.

1)                Твердость: определяет способность инструмента сопротивляться пластической деформации и проникновению другого тела. Инструмент должен быть значительно тверже обрабатываемого материала, чтобы эффективно срезать стружку. Это связано с законами трения и деформации.

2)                Ударная вязкость: характеризует способность материала поглощать энергию при ударных нагрузках без разрушения. 

В процессе резания возникают динамические нагрузки и вибрации, особенно при прерывистом резании или обработке неоднородных материалов. Высокая ударная вязкость предотвращает сколы и поломки режущей кромки, обеспечивая стабильность и долговечность инструмента. 

Таким образом, оптимальное сочетание твердости и ударной вязкости позволяет инструменту эффективно выполнять свою функцию, выдерживая как статические, так и динамические нагрузки, что напрямую влияет на производительность, качество обработки и экономическую эффективность производственного процесса.

Часть 6.

         Решение задачи №1.

Решение:

                                                                                              1) ω = 0 + 2 ⦁ 8 с = 20 (рад/с)

                                                                                    2)  

(рад)

3)  

Ответ: угловая скорость шпинделя через

                                                                                              8       секунд       составит       20         рад/с 

(ω = 20 рад/с); за это время шпиндель

                                                        совершит       примерно       13        оборота 

(N  13 об).

         Решение задачи №2.

Решение:

1) F = 0,25 8 кг 9,8 м/с² – 8 кг м/с² = 

= 19,6 Н + 6,4 Н = 26 (Н)

Ответ: горизонтальная сила, которую необходимо приложить к детали,

составляет 26 Н (F = 26 Н)

         Решение задачи №3.

СИ: Формулы:

 Ek = Ep = mgh

                                         = 0,003 м       F_ср  

Решение:

1)   Ek = 2 кг  9,8 м/с²  1,5 м =

29,4 (Дж)

2)    

Ответ: кинетическая энергия молотка непосредственно перед ударом составляет 

29,4 Дж (Ek = 29,4 Дж); средняя сила,        с        которой       молоток действует на заготовку, равна 9800 Н (F_ср = 9800 Н).

4.   Критерии оценивания

Данные критерии и система оценивания разработаны для унифицированной оценки двух вариантов оценочной работы. 

Работа оценивается комплексно, учитывая правильность ответов, логичность рассуждений, точность формулировок и умение применять теоретические знания к решению практических задач.

Итоговая оценка формируется суммированием баллов, полученных за каждую часть работы.

Критерии разработаны таким образом, чтобы четко разграничивать уровни владения материалом: от базового понимания до уверенного применения знаний в профессиональном контексте.

Структура оценочной работы и баллы за задания

Детализированные критерии оценивания по частям

Часть 1: Тестовые задания с одним правильным ответом (5 баллов)           За каждый верный ответ – 1 балл.             За неверный ответ или отсутствие ответа – 0 баллов.

Часть 2: Тестовые задания с двумя правильными ответами (3 балла)        За каждый верный ответ – 1 балл.

•       За неверный ответ или отсутствие ответа – 0 баллов.            Если указан только один верный ответ из двух – 0,5 балла.

Часть 3: Установление соответствия (2 балла)

•       За каждое верно установленное соответствие – 0,25 балла.

•       За полностью верное выполнение одного задания (все соответствия правильные) – 1 балл.  За неверное соответствие или отсутствие соответствия – 0 баллов.

Часть 4: Знание понятийного аппарата (12 баллов)

•       За каждое верное и полное определение понятия или определения –  2 балла.

•       За неполное определение (отражены основные признаки, но есть неточности) – 1 балл.  За неверное определение или отсутствие определения – 0 баллов.

Часть 5: Развернутые ответы на вопросы (15 баллов)

•       Оценивается глубина понимания физических явлений, умение применять знания к профессиональным задачам, логичность и аргументированность ответа.

Часть 6: Решение практических задач (15 баллов)

•       Оценивается правильность применения формул и законов, точность расчетов, логичность и полнота решения, а также корректность оформления.

Шкала перевода баллов в оценку

5.   Заключение

Представленный комплект оценочных материалов по разделу «Механика» для специальности 15.02.16 Технология машиностроения, представляет собой целостную и методически обоснованную систему оценки знаний студентов. Работа выполнена в соответствии с требованиями ФГОС СОО и ФГОС СПО и направлена на оценку теоретических знаний и практических навыков, необходимых будущим специалистам в области машиностроения.

Комплект включает в себя два варианта оценочных работ, структурированных по принципу возрастающей сложности: тестовые задания, проверка понятийного аппарата, вопросы открытого характера и задачи с профессиональным содержанием. Данная структура позволяет комплексно оценить уровень освоения материала студентами, выявляя не только знание основных законов и понятий механики, но и умение применять их для решения практических задач, связанных с машиностроительным производством.

Особое внимание уделено профессиональной направленности заданий. Примеры, ситуации и терминология, используемые в оценочных материалах, характерны для специальности 15.02.16 Технология машиностроения, что способствует формированию у студентов понимания практической значимости изучаемого материала и мотивации к его освоению. 

Разнообразие типов заданий (тесты, соответствия, определения, развернутые ответы, задачи) позволяет оценить различные аспекты знаний и умений студентов, включая логическое мышление, аналитические способности и умение применять теоретические знания на практике.

Ключи к оценочным материалам и критерии оценивания четко структурированы и детализированы. Критерии оценивания позволяют объективно оценить уровень знаний и умений студентов по каждому разделу, а также выявить области, требующие дополнительной работы. Шкала перевода баллов в оценку обеспечивает прозрачность и понятность системы оценивания. 

В целом, разработанный комплект оценочных материалов представляет собой ценный инструмент для текущего контроля знаний студентов по разделу «Механика», способствующий формированию у них прочной базы для дальнейшего изучения дисциплин профессионального цикла и успешной профессиональной деятельности в области технологии машиностроения.

Данная методическая разработка рекомендуется к использованию преподавателями физики, работающим со студентами специальности  15.02.16 Технология машиностроения, а также для студентов смежных специальностей.