Инфоурок Другое КонспектыВнеаудиторная самостоятельная работа по кинематике

Внеаудиторная самостоятельная работа по кинематике

Скачать материал

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ внеаудиторная самостоятельная работа по кинематике.pdf

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

           ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА  МОСКВЫ

МОСКОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

 

 

 

 

 

 

Методические указания 

для студентов колледжей по выполнению внеаудиторной самостоятельной работы  Специальности:

15.02.08 « Технология машиностроения»

15.02.06 «Монтаж и техническая эксплуатация холодильнокомпрессорных машин и установок»  

23.02.03. «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва

2016 г.

 

Методические указания для студентов колледжей по выполнению внеаудиторной самостоятельной работ ( решение качественных, расчетных и графических задач по физике). / Методические рекомендации для студентов – М., 2016.-26 с.

 

 

Одобрено цикловой комиссией математических и естественнонаучных дисциплин 

 

Протокол № 1 от 31.08.2016г.

Председатель ЦК_________

 

 

Составитель:    Мокрова Ирина Иннокентьевна    - преподаватель физики ГБПОУ  МТК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пособие содержит  теоретический материал  для  самоподготовки студентов по  разделу «Кинематика»  и может быть использовано  преподавателем для  выполнения домашних заданий , проведения  самостоятельных работ по  теме , осуществления текущего контроля знаний, умений и навыков студентов , в качестве индивидуальных дополнительных упражнений, а также с целью самоподготовки студентов к ЕГЭ. 

 

 

 

«Физика не является, и никогда не будет являться законченной книгой. Каждый важный успех приносит новые вопросы. Всякое развитие обнаруживает со временем все новые и более глубокие трудности». 

Альберт Эйнштейн

 

ВВЕДЕНИЕ

 

«Я ... всю жизнь учился мыслить, преодолевать трудности, решать вопросы и задачи».

К. Э. Циолковский

Вы поступили в колледж, чтобы стать высококвалифицированным специалистом, не только владеющих глубокими техническими знаниями по выбранной специальности, но и умеющих самостоятельно обновлять и применять их на практике, способных ориентироваться в законах развития общества и техники. Это значит, что приняли решение за годы учебы в колледже овладеть знаниями и умениями, необходимыми для начала профессиональной деятельности.

Путь в профессию начинается с понимания круга проблем своей науки (области техники), овладения навыками и секретами ремесла. Овладевать навыками и секретами ремесла можно и нужно с самого начала учебы в колледже при изучении общеобразовательных, в частности, курса физики. Физика занимает особое место при подготовке технолога, большинство профессиональных  знаний и умений закладываются при изучении физики. По характеру работы технологу  приходится решать различные производственные задачи: технологические, конструкторские, исследовательские. Нередко это нетиповые и неповторимые задачи. Для решения производственных задач нужны не только глубокие и прочные знания, но и умение применять их в нестандартных условиях, способность работать в коллективе и решать продуктивно задачи в крайне сжатые сроки Как правило, для этих задач приходится не только искать способ решения, но и часто предварительно формулировать их для себя и других, т.е.составлять условия и требования задачи. Таким образом, умение решать задачи — профессиональное качество, необходимое для каждого технолога.

Именно поэтому в  колледже придают важное  значение формированию умения решать познавательные и расчетные задачи.  Решить учебную задачу по физике — это значит найти такую последовательность общих положений физики (законов, формул, определений, правил), использование которых позволяет получить то, что требуется в задаче, — ее ответ. 

Иначе говоря, процесс решения физической задачи — это последовательность научно обоснованных действий:

— изучение условий и требований задачи;

— запись условий в буквенных выражениях;

— перевод единиц физических величин в систему СИ;

— графическое изображение процесса, описанного в задаче;

— поиск пути решения; — составление плана решения;

— осуществление решения;

— запись искомых величин в виде формул и вычисление их значений с требуемой точностью;

— проверка правильности решения;

— оценка полученных результатов по здравому смыслу;

— анализ процесса решения задачи и отбор информации, полезной для дальнейшей деятельности.

Правильное и рациональное исполнение этих действий требует определенной системы знаний и умений, причем знаний не только тех разделов физики, к которым относится данная конкретная задача, но и знаний по физике, математике и другим учебным дисциплинам, полученных ранее в школе. 

Овладеть устойчивым умением решать задачи по физике могут все студенты. Помните, нельзя научиться решать задачи, только наблюдая за тем, как это делают другие!

Для повышения эффективности самостоятельной работы обязательно нужно иметь при себе на практических занятиях тетрадь для решения задач, конспект лекций, рекомендованный преподавателем учебник и калькулятор.

В методическом пособии  приводятся задачи двух видов: на усвоение учебного материала и активное использование изученного материала.

Задачи на усвоение учебного материала — это стандартные задачи (1 уровень). Для большей части из них имеются алгоритмы решения, приведенные  в данном пособии.

Задачи на активное использование изученного материала (2 уровень)- так называемые нестандартные или проблемные, поисковые, творческие задачи, требующие самостоятельного поиска  способа решения задачи. проявления находчивости, целеустремленности и большого напряжения умственных способностей. Поэтому, только решая нестандартные задачи, можно приобрести умения и навыки для решения производственных задач.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Физические основы классической механики. 1.Основы кинематики.

 

                Прямолинейное равноускоренное движение.

Равноускоренным называется движение с ускорением, постоянным по модулю и направлению.

При равноускоренном движении с начальной скоростью ускорение равно

, и выражается в метрах на секунду в квадрате:1м/c2

Скорость тела в произвольный момент времени: 

 

График 1: соответствует равноускоренному движению тела из  состояния покоя  

 

График II: соответствует равноускоренному движению тела с  начальной скоростью

 

График III: соответствует равнозамедленному движению тела с начальной

скоростью

В случае равномерного прямолинейного движения  график движения имеет вид:

  V м/c                                                

                                                          

                                                              

                                                        

                                                       

 

                                                    t, c

 

Перемещение тела при равноускоренном прямолинейном движе   

                 

Для нахождения координаты x точки в любой момент времени t нужно к начальной координате точки прибавить проекцию вектора перемещения на ось ОХ

x = x0+ sх или  

   

Для выполнения расчетов скоростей и ускорений необходимо переходить от записи уравнений в векторной форме к записи уравнений в проекционной и алгебраической форме.

Контрольные вопросы для самоподготовки:

1. Какое движение называется равноускоренным? 2. Запишите формулу для расчета ускорения тела

3.      Каков физический смысл ускорения?

4.      В каких единицах измеряется ускорение?

5.      Как направлен вектор ускорения тела относительно оси ОХ при увеличении скорости тела?

6.      Как направлен вектор ускорения тела относительно оси ОХ при торможении тела?

7.      Запишите формулу для определения скорости  при равноускоренном движении в проекционном виде

8.      Запишите формулы для нахождения проекции перемещения

9.      Как найти координату тела в любой момент времени при равноускоренном движении.

10.  Изобразите графически зависимость ах(t) для равноускоренного и равномерного движения тела 

 

  Внеаудиторная самостоятельная  работа по теме

 «Прямолинейное равноускоренное движение»

 

Примеры  решения задач

1. Скорость автомобиля, движущегося прямолинейно и равномерно, увеличилась с 12 м/с до 24 м/с за 6 секунд. Чему равно ускорение автомобиля?


 

                                     Ответ: а = 2 м/с2

2.Поезд движется со скоростью 20 м/с. При включении тормозов он стал двигаться с постоянным ускорением 0,1 м/с2. Определите скорость поезда через 30 с после начала движения.

 

 

Дано:                                                      Решение:

                                                                                          V       V

V0=20 м/с

а=0,1 м/с                                     

t=30 с

                                        V=?

                                          

                                                    

                                                                                                 Ответ: V=17 м/с

 

3.Велосипедист, движущийся со скоростью 3 м/с, начинает спускаться с горы с ускорением 0,8 м/с2. Найдите длину горы, если спуск занял 6 с.

   Дано:                Решение.

 

4.Скорость тела задана уравнением: V=5 + 2 t (единицы скорости и ускорения выражены в СИ). Чему равны начальная скорость и ускорение тела и определите скорость в конце пятой секунды.

 Дано:                                         Решение:

 

      V0=5+ 2t                            t=5 с  

       а= 2м/с2                             

                                              Сравнивая два уравнения, получаем   

        V0 х -?                            V0x = 5 м/с ; V = 5 м/с; ax = 2 м/с; a=2 м/с2         

        V0-?                                                                       

        V5 - ?          а х -?           а-?     

                                                                                                                         

             

              

5. Уравнение движения тела дано в виде х = 4 - 3t. Определить начальную координату тела, скорость движения и перемещения тела за 2 секунды.

Дано:

х = 4 - 3t, t1 = 2с; х0 - ? vx - ? S - ? 

Решение: Сравним данное уравнение движения тела с уравнением движения в общем виде: х = х0 + vx t   и   х = 4 - 3t.

Очевидно, что х0 = 4м, vx = - 3м/с (знак "-" означает, что направление скорости не совпадает с направлением оси ОХ, т.е. они противоположно направлены). Перемещение тела найдем по формуле: S = vx t = - 3t1= -3 · 2 = - 6 м (Тело движется в противоположном направлении относительно оси  ОХ).

Ответ: х0 = 4м; vx = -3м/с; Sх = -6м.

6.Тело, двигаясь равноускоренно из состояния покоя, за пятую секунду прошло путь 18 м. Чему равно ускорение и какой путь прошло тело за 5 с?

 

За пятую секунду тело прошло путь s = s 5 - s 4 и s 5 и s 4 - расстояния, пройденные телом соответственно за 4 и 5 с.

 

Ответ: Тело, двигаясь с ускорением 4 м/с 2 , за 5 с прошло 50 м

 

 

Алгоритм решения задач по кинематике 

        

1.                 Прочитайте внимательно условие задачи.

           

2.                 Запишите кратко условие задачи.

 

3.                 Выразите все величины в системе СИ.

 

4.                 Сделайте рисунок. Укажите направление векторов   . Изобразите оси координат.            

5.                 Запишите формулу для нахождения искомой величины в векторном виде.  6. Запишите формулу для нахождения искомой величин     ы в проекционном виде с учетом знаков проекций.   

7.                 Выразите из полученного уравнения искомую величину и произведите  вычисления.          

8.                 Проверьте размерность вычисленной величины.          

             

Решите задачи

 

 

 

 

Решите задачи 

1 уровень

1. Скорость движения автомобиля за 40с  возросла от 5 м/с до 15 м/с. Определите ускорение автомобиля.  2. С каким ускорением двигался автобус, если, трогаясь с места стоянки, он развил скорость 15 м/с за 50 с? 

3. Двигаясь со скоростью 72 км/ч, мотоциклист притормозил и через 20с  достиг скорости 36 км/ч. С каким ускорением он тормозил?  4. Поезд подходит к станции со скоростью 21,6 км/ч и останавливается через минуту после начала торможения. С каким ускорением двигался поезд? 

5.           В начале измерения скорость тела равнялась 5 м/с и направлена была на север. Через 50 с измерения показали, что тело двигается со скоростью 15 м/с на юг. Считая движения тела равноускоренным прямолинейным, определите его ускорение. 

6.           Троллейбус, трогаясь с места, движется с постоянным ускорением 1,5 м/с2. Через сколько времени он приобретет скорость 54 км/ч? 

7.           Через сколько времени останавливается автобус, если его начальная скорость 20 м/с, а ускорение 1,25 м/с2

8.           Двигаясь с ускорением 5 м/с2 скорость космической ракеты увеличилась на 100 м/с. За какое время произошло такое изменение скорости? 

9.           Какую скорость приобретает отходящий от станции поезд через 7 с от начала движения, если его ускорение равно 0,9 м/с210. Какую скорость приобретает автомобиль при торможении с ускорением 0,5 м/с2 через 10 с от начала торможения, если начальная скорость его была равна 72 км/ч? 

11.      Определите скорость тела при торможении с ускорением 0,2 м/с2 через 30 с от начала торможения, если начальная скорость его была равна 2 м/с. 

12.      На каком расстоянии от Земли оказался бы космический корабль через 30 мин после старта, если бы он все время двигался с ускорением 9,8 м/с2

13.      Тело движется прямолинейно равнозамедленно с начальной скоростью 10 м/с и ускорением 2 м/с2. Определите перемещение тела через 5 с после начала движения. 

14.      Чтобы оторваться от земли, самолет должен набрать скорость 180 м/с. На каком расстоянии от места старта на взлетной полосе самолет достигает этого значения скорости, если его ускорение постоянно и равно 2,5 м/с2

15.      Пассажирский поезд тормозит с ускорением 0,2 м/с2. На каком расстоянии от места включения тормоза скорость поезда станет равной 5 м/с, если перед торможением скорость была 54 км/ч?  16. Автобус движется со скоростью 36 км/ч. На каком расстоянии от остановки водитель должен начать тормозить, сообщая автобусу ускорение, не превышающее 1,2 м/с2

17.      Поезд, движущийся после начала торможения с ускорением 0,40 м/с2, через 15 с имел скорость 10 м/с. Найдите пройденный путь за это время. 

18.      После старта гоночный автомобиль достиг скорости 360 км/ч за 25 с. Какое расстояние он прошел за это время? 

19.      При аварийном торможении автомобиль, движущийся со скоростью 72 км/ч, остановился через 5 с. Найдите тормозной путь. 

20.Чему равно ускорение автомобиля, если через 2 мин после начала движения из состояния покоя он приобрел скорость 72 км/ч? 21. Поезд, начальная скорость которого равна 36 км/ч, разгоняется с ускорением 0,5 м/ с2. Какую скорость приобретет поезд через 20 с?

22.      Автомобиль, движущийся со скоростью 54 км/ч, останавливается у светофора в течение 15 с. Чему равно ускорение автомобиля?

23.      Какую скорость приобретет велосипедист через 5 с после начала торможения, если его начальная скорость равна 10 м/с, а ускорение при торможении составляет 1,2 м/с2?

24.      Тело, имея начальную скорость 4 м/с, за 6 сек прошло путь, равный 29 м. Найти ускорение, с которым двигалось тело.

25.Автобус двигается со скоростью 36 км/ч. На каком минимальном расстоянии от остановки водитель должен начать тормозить, если для удобства пассажиров ускорение при торможении автобуса не должно превышать 0,2 м/с2.

26.Постройте графики зависимости проекции скоростей от времени для каждого тела, если: 

а) υx = 0,6t

б) υx = 5 + 0,6t

в) υx = 5 – 0,6t

27. По графику скорости (рис. 1) определите проекцию перемещения между 2 и 6 с. 

проекции скорости материальной точки от времени при равноускоренном движении тела при υ0x ≠ 0? 

 

 

 

Решите задачи 2 уровень

 

1.     При посадочной скорости 75 м/с длина пробега самолета равна 1 км. Определить ускорение и время пробега по посадочной полосе аэродрома, считая движение равнозамедленным.

2.     Лифт Останкинской телевизионной башни заканчивает свое движение после прохождения 49 м за 14 с. Найдите ускорение и начальную скорость лифта. 

3.     Поезд, двигаясь с горы с ускорением 0,2 м/с2, прошел путь 340 м и развил скорость 19 м/с. Сколько времени двигался поезд и какой была его скорость в начале отсчета? 

4.     Поезд, движущийся после начала торможения с ускорением 0,40 м/с2, через 25 с остановился. Найдите скорость в момент начала торможения и тормозной путь.

5.     Лыжник спускается с горы длиной 180 м. Сколько времени займет спуск, если ускорение лыжника равно 0,5 м/с , а начальная скорость 4 м/с?

6.     За одну секунду движения тело прошло путь 10 м, при этом его скорость, не меняя направления, увеличилась в 4 раза по сравнению с первоначальной. Каково было ускорение тела?

7.     Двигаясь с ускорением 0,5 м/с2, тело на пути 60 м увеличило свою скорость в 4 раза. Найдите начальную скорость тела.

8.     Тело начало двигаться из состояния покоя равноускоренно и в течение пятой секунды от начала движения прошло путь 27 м. С каким ускорением оно двигалось?

9.     Автомобиль, двигаясь равноускоренно, через 5 с после начала движения достиг скорости 36 км/ч. Какой путь прошел автомобиль за третью секунду движения?

10. Тело движется из состояния покоя равноускоренно. Во сколько раз путь, пройденный им за вторую секунду, больше пути, пройденного за первую секунду?

11. За пятую секунду прямолинейного движения с постоянным ускорением тело проходит путь 5 м и останавливается. Какой путь пройдет тело за вторую секунду этого движения?

12. Тело, которому была сообщена начальная скорость 10 м/с, движется после этого с постоянным ускорением, равным 2 м/с2 и направленным противоположно начальной скорости. Определите путь, пройденный телом за 8 с от начала движения.

     13.Уравнение координаты материальной точки имеет вид: 

х=20 +5t +t2  

    а) Опишите характер движения точки. 

    б) Найдите начальную координату , модуль и направление ускорения.

     в)Напишите  уравнение зависимости проекции скорости от времени    

      г)Постройте графики скорости и ускорения от времени       14. Уравнение координаты материальной точки имеет вид :

        х=15-3t +0,5t2

      а) Опишите характер движения точки. 

    б) Найдите начальную координату , модуль и направление ускорения.

     в)Напишите  уравнение зависимости проекции скорости от

времени           движения .

      г)Постройте графики скорости и ускорения от времени 

 15.Автомобиль движется со скоростью 20 м/с. Находясь от светофора на расстоянии 150 м, он начал торможение. Ускорение автомобиля постоянно и по модулю равно 2 м/с2. Определите положение автомобиля относительно светофора через 5 с после начала торможения. 

16.                       Байдарка с гребцом прошла расстояние 1000 м от старта до финиша со скоростью 5 м/с. После прохождения линии финиша гребец начал тормозить. Ускорение байдарки постоянно и по модулю равно 0,5 м/с2. На каком расстоянии от линии старта окажется байдарка через 10 с после прохождения финишной черты? 

17.                       По прямолинейной дороге в одном направлении едут велосипедист со скоростью 36 км/ч и мотоциклист со скоростью 72 км/ч. В начальный момент времени расстояние между ними было 250 м. Когда и где мотоциклист догонит велосипедиста? 

18.                       По прямому пути в одном направлении движутся два мотоциклиста. Начальное расстояние между ними 20 м. Скорость первого мотоциклиста 5,0 м/с. Второму мотоциклисту для его обгона потребовался 4,0 с. Какова скорость второго мотоциклиста?  19. Заданы уравнения движения для пяти тел. По этим уравнениям определите начальные координаты, проекции начальных скоростей и ускорений тел. Перерисуйте рисунок 3 и расставьте на нем тела соответственно их начальным координатам, обозначьте их начальные скорости и ускорения (модуль и направление).  x1 = – 60 – 8t + 2,5t2x2 = 10t' – 40;  x3 = (10 – t)2x4 = –10t –2,5t2 + 60; 

            x5                                         =                                         (6                                         –                                              0,4t2)·5.

 

20.                       Движение тела задано уравнением х = 1 + 3t + 2t2. Какой будет его проекция скорости через 5 с после начала отсчета времени? 

21.                       Скорость прямолинейно движущегося тела выражается уравнением υx = 2,5 + 0,2t. Найдите проекцию перемещения тела через 20 с от начала движения. 

22.                       Движения двух автомобилей по шоссе заданы уравнениями x1 = 2t + 0,2t2 и x2 = 80 – 4t. Найдите: 

а) время и место встречи автомобилей; 

б) расстояние между ними через 5 с от начала отсчета времени; 

в) координату первого автомобиля в тот момент времени, когда второй находился в начале отсчета. 

23 В момент начала наблюдения расстояние между двумя телами было равно 6,9 м. Первое тело движется из состояния покоя с ускорением 0,2 м/с2. Второе движется вслед за ним, имея начальную скорость 2 м/с и ускорение 0,4 м/с2. Сделайте рисунок. Найдите время и место встречи тел. 

24.                       По дороге навстречу друг другу движутся два автомобиля: один со скоростью 72 км/ч, другой – 90 км/ч. У заправочной станции автомобили встретились и продолжили свой путь, причем второй автомобиль начал притормаживать с ускорением 0,5 м/с2. Сделайте рисунок. Определите положение каждого автомобиля относительно заправочной станции: 

а) через 40 с после встречи; 

б) через 60 с. 

Найдите расстояние между ними в эти моменты времени. 

25.                       Из пунктов А и В, расстояние между которыми 120 км, навстречу друг другу выехали два автобуса: первый – в 9 ч утра, а второй – в 9 ч 30 мин утра. Первый двигался со скоростью 40 км/ч, а второй – со скоростью 60 км/ч. Сделайте рисунок. Определите где и когда встретятся автобусы. 

26.                       Материальные точки движутся прямолинейно вдоль оси

а) увеличивая скорость с ускорением 2 м/с2

б) замедляя скорость с ускорением 3 м/с2

в) равномерно. Запишите для каждого случая уравнение проекции

ускорения. 

Постройте графики зависимости проекции ускорения от времени.  27. Охарактеризуйте движение тела, график проекции скорости которого приведен на рис. 5. Определите проекцию его ускорения на различных этапах движения, а также постройте график зависимости проекции ускорения от времени. 

 

 

 

28.

Даны графики движения тела (рис. 10). Какой

из графиков

соответствует уравнению х = х0 + υ·t

 

29.             По графикам зависимости координаты тел от времени (рис. 8) определите для каждого тела: 

а) начальную координату; 

б) координату через 4 с; 

в) проекцию скорости; 

г) уравнение координаты (уравнение движения); 

30.             Автомобиль начинает двигаться равноускоренно и вдруг тормозит с постоянным ускорением. Какой из графиков, изображенный на рисунке 7 а-г, выражает зависимость проекции ускорения от времени для этого движения? Ось направлена вдоль движения автомобиля. 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Равномерное движение по окружности

 

Равномерное движение по окружности – движение, при котором материальная точка за равные интервалы времени проходит равные отрезки дуги окружности, т.е. точка движется по окружности с постоянной по модулю скоростью. В этом случае скорость равна отношению дуги окружности, пройденной точкой ко времени движения, т.е.           

       Скорость тела, направленную по касательной к окружности, называют линейной и определяют по формуле:

 V = 2R

T

        Равномерное движение тела по окружности является движением с ускорением. Ускорение направлено по радиусу к центру окружности. Его называют нормальным или центростремительным ускорением. 

 

где R - радиус окружности.

 

Рис. 2. Радиус-вектор, скорость и ускорение материальной точки при равномерном движении по окружности.

       Промежуток времени, в течение которого материальная точка, двигаясь по окружности, совершает один полный оборот, называют периодом обращения. Период обращения обозначают буквой Т и выражают в секундах.

        Величину n, обратную периоду обращения и равную числу оборотов, совершаемых телом за единичное время, называют частотой обращения n=1/T.      Размерность частоты: [n] = с-1 = Гц. 

         Наряду с вектором перемещения рассматривают  угловое перемещение Δφ (или угол поворота), измеряемое в радианах (рис. 1.). Длина дуги связана с углом поворота соотношением  Δl = RΔφ.

 При малых углах поворота Δl ≈ Δs. 

 

 

Рис. 1. Линейное и угловое перемещения при движении тела по окружности. 

         Угловой скоростью ω тел в данной точке круговой траектории называют отношение малого углового перемещения Δφ к малому промежутку времени Δt: 

Угловая скорость измеряется в рад/с. 

Связь между модулем линейной скорости υ и угловой скоростью ω:

 υ = ωR. 

При равномерном движении тела по окружности угловая скорость есть величина постоянная w=const

                   Контрольные вопросы для самоподготовки

1.     Как направлен вектор скорости при равномерном движении по окружности?

2.     Запишите формулу для нахождения линейной скорости при равномерном движении по окружности

3.     Как направлен вектор ускорения при равномерном движении по окружности?

4.     Запишите формулу для расчета центростремительного ускорения

5.     Что называется угловой скоростью?

6.     Что называется периодом?

7.     Запишите формулу для нахождения частоты вращения 

8.     Запишите формулу связи линейной и угловой скорости 9. В каких единицах измеряется угловая скорость

10. Каков физический смысл угловой скорости ?

 

 

 Внеаудиторная самостоятельная работа по теме

«Равномерное движение по окружности»

 

Примеры решения задач

 

1.        Период вращения платформы карусельного станка 4 с. Найти скорость крайних точек платформы, удаленных от оси вращения на 2м.

 

Дано:                                              Решение:

R=2 м

T=4с                                                            

 

                                         

V=?

 

2.        Каково центростремительное ускорение поезда, движущегося по закруглению радиусом 800 м со скоростью 20 м/с

 

Дано:                           Решение:

 

R=800 м             

V=20 м/с           =0,5 м/с2

 

a=?

 

3.Рабочее колесо турбины Красноярской ГЭС имеет диаметр 7,5 м и вращается с частотой 93,8 об/мин.  Каково центростремительное ускорение концов лопаток турбины?

 

 

Дано:                      СИ                        Решение:

                   V= 93,8 об/мин    1,56 об\с                    (1)

D=7,5м                                                (2) a-?

         

                                               Подставим выражение (2) в (1):

                                                                    

 

 4.Период  вращения груза нити Т= 2с. Найти скорость груза и его ускорение, если он вращается по окружности с радиусом 40 см.

 

 

 

 

Решите задачи.  1 уровень  

1.       С какой скоростью автомобиль должен проходить середину выпуклого моста радиусом 40 м, чтобы центростремительное ускорение было равно ускорению свободного падения?

2.       Конец минутной стрелки на Спасской башне  Кремля за время t=60c прошел путь l=37 см. Какова длина стрелки R ?

3.       Экваториальный  радиус Земли R=6380 км. С какой линейной скоростью V движутся точки экватора при суточном вращении Земли? Какова частота вращения n земного шара?

4.       Найдите частоту вращения барабана лебедки диаметром 16 см при подъеме груза со скоростью 0,4 м/с

5.       Маховик делает 3 оборота в минуту. Найти угловую скорость вращения маховика.

6.       Угловая скорость вращения лопастей колеса ветродвигателя 6 с–1. Найти центростремительное ускорение концов лопастей, если их линейная скорость равна 20 м/с. 

7.       Период вращения платформы карусельного станка 3,14 с. Найти центростремительное ускорение крайних точек платформы, если ее диаметр 5 м. 

8.       Тело движется по окружности с постоянной скоростью 10 м/с. Определить изменение скорости тела за четверть периода; половину периода.

9.       Тело движется по окружности с постоянной скоростью 20 м/с. Определить изменение скорости тела за  период. 

10.   Минутная стрелка часов в 1,5 раза длиннее часовой. Во сколько раз линейная скорость конца минутной стрелки больше конца часовой? 

11.   Линейная скорость точек обода вращающегося диска равна 3 м/с, а точек, находящихся на 10 см ближе к оси вращения,- 2 м/с. Найти частоту вращения диска.

12.   Найти частоту вращения барабана лебедки диаметром 16 см при подъеме груза со скоростью 0,4 м/с.

13.   Минутная стрелка часов в три раза длиннее секундной . Каково отношение линейных скоростей концов этих стрелок?

14.   Период вращения лопастей ветряной мельницы равен 5 с. Определите число оборотов лопастей за 1 ч.

15.   Период вращения Земли вокруг своей оси равен 1 сут. Определите частоту ее вращения. 

16.   Колесо совершило 15 полных оборотов. Определите его угловое перемещение.  

17.   Колесо делает 120 оборотов за 2 минуты. Какова частота вращения колеса и период вращения?

18.   Определите угловую скорость вращения колеса, если за 60 с колесо поворачивается на 20π.

19.   Угловая скорость барабана сепаратора 900 рад/с. Определите угловое перемещение барабана за 15 с. Определите угловую скорость вала, вращающегося: 

а) с периодом 10 с; 

        б) с частотой 30 Гц. 

20.   Маховик вращается с постоянной угловой скоростью 9 рад/с.

Определите: 

        а) частоту его вращения; 

б) период его вращения

21.   Укажите направление скорости  и ускорения  в точках А, В, С, D (рис. 1), если круг вращается:  а) по часовой стрелке; 

б) против часовой стрелки. 

Рис. 1

 

22.   Колесо велосипеда имеет радиус 25 см. Определите линейную скорость точек обода колеса, если оно вращается с частотой 4 Гц.

23.   Колесо велосипеда имеет радиус 30 см. Определите линейную скорость точек обода колеса, если оно вращается с частотой 5 Гц.

24.   Точильный круг радиусом 10 см делает один оборот за 0,2 с. Найдите скорость точек, наиболее удаленных от оси вращения.

25.   Скорость точек экватора Солнца при его вращении вокруг своей оси равна 2,0 км/с. Найдите период вращения Солнца вокруг своей оси, если радиус Солнца 6,96∙108 м.

26.   Тело движется по окружности радиусом 3 м со скоростью 12π м/с. Чему равна частота обращения?

27.   Тело движется по дуге окружности радиусом 50 м. Определите линейную скорость тела, если известно, что его угловая скорость равна π рад/с.

28.   . Спортсмен бежит равномерно по окружности радиусом 100 м со скоростью 10 м/с. Определите его угловую скорость.

29.   Укажите направление ускорения в точках A, B, C, D при движении по окружности (рис. 2). 

 

Рис. 2

30.   Велосипедист движется по закруглению дороги радиусом 50 м со скоростью 36 км/ч. С каким ускорением он проходит закругление?

 

 

 

 

 

 

Решите задачи

                                            2 уровень

1.Колесо радиуса 20 см делает 140 оборотов за 2 минуты. Какова угловая скорость?

2. Шарик вращают на нитке длиной 0,5 м так, что он делает за одну секунду 3 оборота. С какой линейной и угловой скоростью движется шарик.

3.Линейная скорость точек вращающегося колеса 20 м/сек. Определите их угловую скорость движения, период и частоту вращения, если диаметр колеса 0,8 метра.

4.Автомобиль движется по дороге со скоростью 72 км/час. Определите, с какой скоростью относительно Земли движется ось его колеса, его нижняя и верхняя точки.

5.Велосипедист движется со скоростью 36 км/час. Определите частоту вращения велосипедного колеса, имеющего диаметр 0,6 метра, период его вращения, угловую и линейную скорости точек колеса относительно оси его вращения.

6.Земля вращается вокруг своей оси с центростремительным ускорением 0,034 м/с2. Определите угловую скорость вращения, если радиус Земли 6400 км.

7.              Искусственный спутник Земли (ИСЗ) движется по круговой орбите со скоростью 8,0 км/с с периодом вращения 96 мин. Определите высоту полета спутника над поверхностью Земли. Радиус Земли принять равным 6400 км.

8.              Допустимо ли насадить точильный круг на вал двигателя, делающего 2850 оборотов в минуту, если на круге имеется штамп завода «35 м/с, Ø 250 мм»?

9.              Какова угловая скорость вращения колеса ветродвигателя, если за 2 мин колесо сделало 50 оборотов?

10.         За какое время колесо, имеющее угловую скорость 4π рад/с, сделает 100 оборотов?

11.Диск диаметром 50 см равномерно перекатывают на расстояние 2 м за 4

с. Какова угловая скорость вращения диска?

12.         Как изменится линейная скорость вращения материальной точки по окружности, если угловую скорость точки увеличить в 2 раза, а расстояние от точки до оси вращения уменьшить в 4 раза?

13.         Рабочее колесо турбины Красноярской ГЭС им. 50-летия СССР имеет диаметр 7,5 м и вращается с частотой 93,8 об/мин. Каково центростремительное ускорение концов лопаток турбины?

14.         Ветряное колесо радиусом 2,0 м делает 40 оборотов в минуту. Найдите центростремительное ускорение концевых точек лопастей колеса. 15.  Угловая скорость вращения лопастей колеса ветродвигателя 6 рад/с. Найдите центростремительное ускорение концов лопастей, если линейная скорость концов лопастей 20 м/с.

16.         Две материальные точки движутся по окружностям радиусами R1 = 10 см и R2 = 30 см с одинаковыми скоростями 0,20 м/с. Во сколько раз отличаются их центростремительные ускорения?

17.         Две материальные точки движутся по окружностям радиусами R1 = 0,2 м и R2 = 0,4 м с одинаковыми периодами. Найдите отношение их центростремительных ускорений.

18.Сравните центростремительные ускорения двух тел, которые движутся с одинаковыми скоростями по окружностям радиусами R1 = R и R2 = 2R. 19. При равномерном движении по окружности тело проходит 5 м за 2 с. Определить величину центростремительного ускорения тела, если период обращения равен 5 с.

20.Вращающийся диск за 10 с делает 40 оборотов. Определите период и частоту его вращения.

21.         Минутная стрелка в 1,5 раза длиннее часовой. Определите, во сколько раз скорость конца часовой стрелки меньше скорости конца минутной стрелки.

22.         Колесо велосипеда имеет радиус 40 см. С какой скоростью едет велосипед, если колесо делает 100 об/мин?

23.         Определите среднюю орбитальную скорость спутника, если средняя высота его орбиты над Землёй равна 1200 км, а период обращения равен 105 мин. Радиус Земли равен 6400 км.

25. Определите центростремительное ускорение точек колеса автомобиля, соприкасающихся с дорогой, если автомобиль движется со скоростью 36 км/ч и при этом частота вращения колеса равна 4 с-1.

26.Равномерно движущаяся по окружности точка делает полный оборот за Т = 5 с. Чему равна угловая скорость точки ω? Чему равен угол поворота точки Δφ за время Δt = 2 с?

 27.Скорость точек рабочей поверхности шлифовального круга не должна превышать v = 100 м/с. Найти предельную частоту вращения круга n, диаметр которого d = 40 см

 28.Колесо велосипеда имеет радиус 40 см. С какой скоростью едет велосипедист, если колесо делает 100 об/мин

29.Найти центростремительное ускорение и угловую скорость для орбитального спутника Земли, если его период обращения 105 мин, а высота полета над Землей 1200 км. Радиус Земли равен 6400 км.

  30. Прочтите стихотворение и определите сколько раз за первый вечер

Конек-Горбунок обогнул земной шар? Считайте, что Земля круглая и одна верста равна примерно 1066 м.

     Ну-с, как едет наш Иван         За кольцом за окиян,

Горбунок летит как ветер, 

         И в почин на первый вечер              

Верст сто тысяч отмахал

И нигде не отдыхал. (П.П.Ершов «Конек-Горбунок)

 

 

 

 

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Внеаудиторная самостоятельная работа по кинематике"

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 2 месяца

Директор детского оздоровительного лагеря

Получите профессию

Бухгалтер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Получите профессию

Экскурсовод (гид)

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Краткое описание документа:

Методические указания для студентов колледжей по выполнению внеаудиторной самостоятельной работы по решению качественных, расчетных и графических задач по физике.Пособие содержит теоретический материал для самоподготовки студентов по разделу «Кинематика» и может быть использовано преподавателем для выполнения домашних заданий , проведения самостоятельных работ по теме , осуществления текущего контроля знаний, умений и навыков студентов , в качестве индивидуальных дополнительных упражнений, а также с целью самоподготовки студентов к ЕГЭ.


Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 609 688 материалов в базе

Скачать материал

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 06.09.2016 1094
    • ZIP 853.9 кбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Мокрова Ирина Иннокентьевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Мокрова Ирина Иннокентьевна
    Мокрова Ирина Иннокентьевна
    • На сайте: 9 лет и 11 месяцев
    • Подписчики: 2
    • Всего просмотров: 391111
    • Всего материалов: 142

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Менеджер по туризму

Менеджер по туризму

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Педагог-библиотекарь

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 455 человек из 66 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Руководство электронной службой архивов, библиотек и информационно-библиотечных центров

Начальник отдела (заведующий отделом) архива

600 ч.

4920 руб. 2950 руб.
Подать заявку О курсе

Курс повышения квалификации

Специалист в области охраны труда

72/180 ч.

от 1750 руб. от 1050 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Эффективные стратегии текстовых коммуникаций в бизнесе

6 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Управление стрессом и эмоциями

2 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 46 человек из 20 регионов

Мини-курс

Стратегии клиентоориентированного бизнеса

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе