Задачи для переводного экзамена по физике для 10
классов.
2010-2011 уч. год.
Обязательный уровень.
1.1. Пешеход, по
улице ведущей на север, прошел 500
метров, затем по поперечной улице прошел на запад 300
метров и после очередного поворота прошел на юг 100
метров. Во сколько раз пройденный им путь больше модуля вектора
перемещения?
Путь=500+400+100=1000
Перемещение:500
В 2 раза
1.3. Первую половину
пути тело прошло со скоростью 6 м/с, вторую – со скоростью 4м/с. Какова
средняя скорость тела на всем пути?
Средняя скорость:
Vср = dS/dT = S1 +
S2/t1+t2
Время на участках 1 и 2
t1 = S/2/6 и t/2 = S/2/4
В результате:
Vср = S/2 + S/2 : S/12 +
S/8 = 2S/S : 5S/24 = 24/5 = 4.8 м/с.
1.4. Колесо радиусом 50
см вращается с частотой 1200 об/мин. Какова линейная скорость точек,
расположенных на ободе колеса?
V=2πν
V=0,5*20=10м/с
1.5 Тело начало
двигаться с постоянным ускорением 12 м/с2. Какой путь оно прошло в
течение пятой секунды от начала движения?
Дано:
а=12 м/с^2
t=5c
U0 = 0 м/с
S5=?
Решение
S=U0t + at^2/2
S= at^2/2
S5 = S5'-S4
S5'=12*25/2=6*25=150 (м)
S4= 12*16/2=12*8=96 (м)
S5=150-96=54 (м)
Ответ: 54 м
1.6 Какой путь
пройдет ракета, летящая с ускорением 50 м/с2, за время увеличения
ее скорости от 0 до 360 км/ч?
S= (Vx^2 - Vo^2)/2a
где Vx - конечная скорость, Vo- начальная, а a- ускорение
таким образом получаем:
s= 360^2 / 100 = 1296 (м)
2.7. Какую силу надо
приложить, чтобы равномерно и прямолинейно перемещать деревянный брусок массой 500
г по горизонтальной поверхности стола, если коэффициент трения равен 0,5?
F=0,5*10*0,5=2,5Н
2.9. Стальной брусок
скользит без начальной скорости с наклонной плоскости длиной 6
м, образующей с горизонтом угол 30о. На брусок действует сила трения,
составляющая 20% от силы тяжести. Найти скорость бруска в конце
спуска.
Ep=Ek+Aтр - по закону
сохранения энергии
Ep=mgh=mglsin30=mgl/2 -
потенциальная энергия, из прямоуг.треуг. h=lsin30=l/2
Aтр=Fтрl - работа силы
трения
Fтр=0.2*mg - по условию
Aтр=0.2mgl
Ek=mv^2/2 - кинетическая
энергия тела в конце спуска
mgl/2=0.2mgl+mv^2/2
0.3mgl=mv^2/2
сократим на m :
0.3gl=v^2/2
v^2=0.6gl=0.6*10*6=36
v=6м/с
2.10. Локомотив на
участке пути длиной 2 км развивает постоянную силу тяги 300 кН. Скорость
поезда при этом возрастает от 36 до 72
км/ч. Найти силу сопротивления движению, считая ее постоянной. Масса поезда
2000 т. Ответ выразить в килоньютонах (кН).
S=2км=2000 м
F=300кН=300000Н
v1=36км\ч=10 м\с
v2=72 км\ч=20 м\с
m=2000т=2000000 кг
g=10м\с^2
2aS=v^2-vo^2
a=(v^2-v0^2)\2S
a=(400-100)\4000=0.075 м\с^2
Fтр=uN=umg
F-Fтр=ma
300000-umg=2000000*0.075
300000-umg=150000
umg=150000 Н
150000 Н=150 кН
Ответ:150 кН
3.11. Вагон массой
m, движущийся со скоростью v, сталкивается с неподвижным вагоном массой 2m
и сцепляется с ним. Каким суммарным импульсом обладают два вагона после
столкновения?
закон сохранения импульса для неупругого удара
m1v1+m2v2=(m1+m2)v
поскольку у нас v2 равно 0 то сумарный импульс
после удара будет mv
3.12. Два автомобиля
с одинаковыми массами m движутся со скоростями v и 2v относительно земли в
одном направлении. Чему равна кинетическая энергия второго автомобиля в системе
отсчёта, связанной с первым автомобилем?
Скорость второго
автомобиля в системе отсчета, связанной с первым автомобилем равна
V1=V+2V=3V
Кинетическая энергия
равнв
Ek=m*V1^2/2=4,5*m*V^2
3.13. Тело бросили
вертикально вверх. Сравните его потенциальные энергии на одной и той же высоте
при движении вверх и вниз.
Они будут одинаковы,так как высота одна и та же
Е=mgh от направления движения не зависит
3.14. Два автомобиля
одновременно трогаются с места и движутся равноускоренно. Массы автомобилей
одинаковы. Во сколько раз средняя мощность первого автомобиля больше средней
мощности второго, если за одно и то же время первый автомобиль развивает
скорость вдвое большую, чем второй? Трением пренебречь.
Решение.
Обозначим ускорения автомобилей через и , а скорости в
произвольный момент времени через и . По условию задачи
,
,
.
Так как массы автомобилей одинаковы, то из
второго закона Ньютона
.
Итак, в любой момент времени сила,
разгоняющая первый автомобиль, в два раза больше силы, разгоняющей второй. Но,
по условию задачи, скорость первого автомобиля в произвольный момент времени
также вдвое больше второго. Обозначим мощность двигателя первого автомобиля
через , а второго – через , тогда
.
3.15. Кинетическая
энергия брошенного вертикально вверх тела в момент бросания равна 0,4 кДж.
Определить, до какой высоты от поверхности земли может подняться тело, если его
масса 1,6 кг.
E=mgh
H=E/mg
H=27 м
4.16. При сообщении
одинакового количества теплоты двум телам одинаковой массы, имеющим одинаковые
начальные температуры, конечная температура первого тела оказалась выше, чем
второго. Удельная теплоемкость какого из тел больше?
второго
4.17. Тепловой
двигатель, имеющий к.п.д. 23%, совершил работу 460 кДж. Какое количество
теплоты получил двигатель от нагревателя? Ответ выразить в мегаджоулях (МДж).
КПД=1-Q2/Q1
Q1=Q2/(1-КПД)=0,63МДж
4.18. Удельная
теплота сгорания угля 30 МДж/кг, мазута 42.106 Дж/кг. Чему равно отношение
количеств теплоты, выделяющихся при сгорании одного и того же количества мазута
и угля?
Q=qm
Q1/Q2=qмаз/qугля=42,106/30=1,4
4.19. Какое
количество воды, взятой при 100 0С , можно превратить в пар, затратив 13.2 МДж
теплоты? Удельная теплота парообразования воды 2,2 МДж/кг.
Q=Lm
M=Q/L
M=13,2МДж/2,2МДж/кг=6кг
4.20. Температура
нагревателя идеального теплового двигателя 1270С? Какова температура
холодильника (в градусах Цельсия), если к.п.д. равен 30%?
КПД=(T1-T2)/T1=1-T2/T1
T2=(1-КПД)*T1
T2=889 C
4.21. В некотором
процессе газ совершил работу 500 Дж, при этом его внутренняя энергия
уменьшилась на 150 Дж. Какое количество тепла передано газу?
4.22.После совершении
над газом внешними силами работы 200 Дж его внутренняя энергия увеличилась на
200 Дж. Какое количество тепла сообщено газу?
200Дж
5.23.. Два точечных
заряда в воздухе взаимодействуют с некоторой силой. Сила взаимодействия этих зарядов,
помещенных в среду с диэлектрической проницаемостью 4, останется прежней, если
расстояние между ними ...
Уменьшить в 2 раза
5.24. Как изменится
напряжение на обкладках конденсатора, если его заряд увеличить в 2 раза?
Увеличится в 2 раза
5.25. От капли воды,
обладавшей электрическим зарядом +3q, отделилась капля с зарядом –2q. Каким
стал заряд оставшейся капли?
+5q
5.26 При увеличении в
2 раза расстояния между пластинами заряженного плоского конденсатора,
отключенного от источника тока, разность потенциалов между его пластинами ...
Уменьшится в 2 раза
5.27. Энергия
заряженного конденсатора емкостью 6 мкФ равна 67,5 мДж. Определить напряжение
на конденсаторе
W=CU/2
U=2W/C
U=2*67,5мДж/6мкФ=22,5кВ
5.28. Какую работу
совершает электрическое поле, перемещая положительный заряд 4 нКл из точки с
потенциалом 150 В в точку с потенциалом 50 В? Ответ выразить в микроджоулях
A=U*q
A=(150В-50В)*4нКл=0,4мкДж
5.29. Напряжение на
пластинах плоского конденсатора емкостью 5 мкФ равно 100 В. Каков модуль
заряда отрицательно заряженной пластины (в милликулонах)?
q=U*C
q=5мкФ*100В=0,5 Кл
6.30. Как изменится
количество теплоты, выделяемое током в проводнике с неизменным сопротивлением
при уменьшении напряжения в 2 раза?
Q=I2Rt
I=U/R
Q=U2t/R
Q1/Q2=U12/U23=4
6.31. Какое
количество теплоты выделится в проводнике сопротивлением 5 кОм при протекании
по нему тока величиной 0,1 А в течение 1 минуты?
Q=I2Rt
Q=0,12*5000*60=3000Дж=3кДж
6.32. Две лампочки
имеют одинаковую мощность, но первая рассчитана на напряжение 125 В, а вторая
на 250 В. Найдите отношение сопротивлений первой и второй лампочек.
Дано:
Решение:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.