Задачи второго уровня

1. Первые 25% всего пути тело двигалось со скоростью 3 м/с, вторые 25% всего пути – со скоростью 6 м/с, оставшуюся часть пути со скоростью V. Найти эту скорость, если известно, что средняя скорость движения тела на всём пути оказалась равной 4 м/с.

2. Аэростат поднимается с земли с ускорением 2 м/с² вертикально вверх без начальной скорости. Через 20 с после начала движения из него выпал предмет. Определить, на какой наибольшей высоте, относительно Земли побывает предмет?

3. Тело брошено горизонтально с высоты 40 м с некоторой скоростью V_о. Найти эту скорость, если на высоте 20 м скорость тела была направлена под углом 45^о к горизонту.

4. Груз массой 1,5 кг с помощью пружины, имеющей коэффициент жесткости равный 100 Н/м и расположенный под углом 30^о к горизонту, равномерно тянут по горизонтальной доске. Найти коэффициент трения между бруском и доской, если удлинение пружины составило 5 см.

5. Два тела связаны нитью и лежат на гладкой горизонтальной плоскости. К одному телу массой m приложена сила F1 = 8 Н, направленная параллельно плоскости, а к другому телу массой 2m сила F₂ = 5 Н в сторону противоположную силе F₁. Чему равна сила натяжения нити? Трение не учитывать.

6. Тело начинает скользить по наклонной плоскости, составляющей с горизонтом угол 45^о. пройдя некоторое расстояние, оно приобретает скорость 2,5 м/с. Чему равно это расстояние, если коэффициент трения тела о плоскость равен 0,6.

7. Определить массу льдины, плавающей в пресной воде, если объём выступающей части льдины 2 м³. Плотность льда 900 кг/м³.

8. Мяч массой 0,145 кг, которому сообщили скорость 35 м/с, отбивается битой и летит обратно со скоростью 50 м/с. Пусть время контакта между битой и мячом 0,0005 с. Вычислите среднюю силу их взаимодействия.

9. На вагонетку массой 800 кг, катящуюся по горизонтальному пути со скоростью 0,2 м/с, насыпали сверху 200 кг щебня. На сколько при этом уменьшилась скорость вагонетки?

10. Груз массой m начинают поднимать с поверхности Земли с постоянным ускорением w. Какая работа была совершена к моменту, когда груз оказался на высоте Н?

11. Тело брошено с поверхности Земли вертикально вверх со скоростью 20 м/с. На какой высоте кинетическая энергия тела будет равна потенциальной? Потенциальную энергию на поверхности Земли принять равной нулю.

12. Мячик падает без начальной скорости на пол с высоты Н. После соударения с полом, он подскакивает на высоту h (Н»h). Определить время соударения, если известно, что их средняя сила взаимодействия равна F_ср.

13. Человек массой 6*0 кг стоит на льду с санками массой 40 кг. Человек толкает санки, сообщая им скорость 3 м/с, а сам откатывается в противоположную сторону. Какую работу при этом совершает человек?

14. Вычислить число молекул воздуха, находящихся в помещении площадью 24м² и высотой ^. 2,5 м при давлении 100 кПа.

15. В цилиндре под поршнем площадью 100 см² находится 28 г азота при температуре 273 К. Цилиндр нагревается до температуры 373 К. На какую высоту поднимется поршень массой 100 кг? Атмосферное давление 100 кПа.

16. Газ, занимающий при температуре 127 ^оС и давлении 200 кПа объем 2 л, изотермически сжимают, затем изобарически охлаждают до температуры -73 ^оС, после чего изотермически изменяют объем до 1 л. Найти конечное давление газа.

17. Как изменится внутренняя энергия идеального одноатомного газа, если его давление увеличится в три раза, а объем уменьшится в два раза?

18. При изобарном расширении газ совершил работу 50 Дж, а его внутренняя энергия увеличилась при этом на 150 Дж. Затем газу в изохорном процессе сообщили такое же тепла, что и в первом процессе. На какую величину увеличится внутренняя энергия газа в результате этих двух процессов? Газ считать идеальным.

19. Газ совершает цикл Карно. Абсолютная температура нагревателя в n раз выше абсолютной температуры холодильника. Какую долю теплоты, получаемой за один цикл от нагревателя, газ отдает холодильнику?

20. Какое минимальное количество теплоты нужно сообщить 1 кг льда, имеющего температуру 263 К, чтобы полностью расплавить его? Удельная теплоёмкость льда 2,17 ^. 10³ Дж/(кг К), удельная теплота плавления льда 3,35 ^. 10⁵ Дж/кг.

21. Заряженные шарики, находящиеся в воздухе на расстоянии 2 м друг от друга, отталкиваются силой в 1 Н. Общий заряд шариков 5 ^. 10^-5 Кл. Найти заряд каждого шарика.

22. Расстояние между двумя положительными точечными зарядами 8 см. На расстоянии 6 см от первого заряда на прямой, соединяющей заряды, напряженность электрического поля равна нулю. Найдите отношение величины первого заряда к величине второго заряда.

23. Точки А, В, и С расположены на прямой, проходящей через точечный электрический заряд, и находятся по одну сторону от этого заряда. Точка А расположена в два раза дальше от заряда, создающего поле, чем точка В. Точка С находится по середине между точками А и В. При перемещении заряженной частицы из А в В по прямой поле совершило работу 6 Дж. Какая работа была совершена при перемещении заряженной частицы по прямой из А в С?

24. Плоский конденсатор с расстоянием между пластинами 0,4 мм заряжен от источника напряжения до разности потенциалов 20 В и отключен от источников. Какая разность потенциалов установится между пластинами конденсатора, если их раздвинуть до расстояния, равного 4 мм?

25. С каким ускорением поднимается вертикально вверх пылинка массой 10^-7 г, несущая заряд 1,77 пКл, в плоском конденсаторе с напряженностью электрического поля внутри него, равной 690 В/м

26. Определить сопротивление нихромовой проволоки длиной 1 м и массой 0,83 г. Удельное сопротивление нихрома 10^-6 Ом ^. м, плотность 8300 кг/м³.

27. В ёлочную гирлянду соединили последовательно 20 одинаковых лампочек, рассчитанных на напряжение 4 В, и имеющих сопротивление 2 Ом каждая. Каково сопротивление резистора, который нужно включить последовательно с лампочками, чтобы они горели полным накалом при включении гирлянды в сеть с напряжением 220 В?

28. В цепи, состоящей из реостата и источника тока с ЭДС 6 В и внутренним сопротивлением 2 Ом, идет ток силой 1 А. Какова будет сила тока в цепи, если сопротивление реостата уменьшить в 4 раза?

29. Электроплитка подключена к сети с напряжением 220 В. За некоторое время в ней выделилась энергия 1100 Дж. Определите электрический заряд прошедший за это время через плитку.

30. Проводник длиной 10 см горизонтально располагается в однородном магнитном поле с индукцией 0,001 Тл. При этом сила тяжести проводника уравновешивается силой, действующей на него со стороны магнитного поля. Напряжение на концах проводника 100 В. Удельное сопротивление проводника 10^-5 Ом.м. Чему равна плотность этого проводника?

31. Протон в магнитном поле с индукцией 0,01 Тл, перпендикулярном к его скорости, движется по дуге окружности радиуса 10 см. После вылета из магнитного поля он полностью тормозится электрическим полем. Чему равна разность потенциалов электрического поля затормозившее протон?

32. Плоский замкнутый контур площадью 10 см² деформируется в однородном магнитном поле, индукция которого 0,01 Тл. Площадь контура за 2 с равномерно уменьшается до 2 см², причем плоскость контура остается всё время перпендикулярной магнитному полю. Определить среднюю силу тока, протекающего по контуру в течение двух секунд, если сопротивление контура 1 Ом.

33. В магнитном поле Земли при индукции 40мкТЛ перпендикулярно его силовым линиям летит самолет с размахов крыльев 25 м. Чему равна скорость самолета, если между концами его крыльев возникает разность потенциалов 0,25 В?

34. При пропускании через катушку тока силой 5 А, индукция магнитного поля оказалась равной 3 Тл. Определить индуктивность катушки, если площадь её поперечного сечения 100 см², а число витков равно 2500.

35. Найти энергию магнитного поля соленоида, в котором при силе тока 10 А создается полный магнитный поток 0,6 Вб.

36. При какой скорости поезда математический маятник длиной 11 см, подвешенный в вагоне, особенно сильно раскачивается, если расстояние между стыками рельс равно 12,5 м?

37. Шарик массой 50 г, подвешенный на пружине, совершает гармонические колебания с амплитудой 5 см. Чему равна максимальная величина возвращающей силы, если циклическая частота колебаний равна 2 рад/с?

38. В колебательном контуре с конденсатором, имеющим электроёмкость10^-6* Ф, собственная частота колебаний 400 Гц. Когда параллельно этому конденсатору подключается другой конденсатор, собственная частота колебаний контура становится 100 Гц. Определить электроёмкость подключенного конденсатора.

39. Свет с длиной волны λ, падает под углом α₁ из первой среды во вторую и идёт в этой среде под углом α₂. Какова длина световой волны во второй среде?

40. Радиолокатор работает на длине волны 20 см и дает импульсы длительностью 0,02 мкс каждый. Сколько колебаний содержит один импульс?

41. Плоский алюминиевый электрод освещается ультрафиолетовым светом с длиной волны 83 пм. На какое максимальное расстояние от поверхности электрода может удалиться фотоэлектрон, если вне электрода имеется задерживающее электрическое поле с напряженностью 7,5 В/см? Красная граница фотоэффекта для алюминия соответствует длине волны 3,32 ^. 10^-7 м.

Примеры тестов

Т1. Пробежав по взлетной полосе 1,1 км, самолет приобрел скорость 110 м/с. Сколько времени продолжался разбег самолёта? Движение считать равноускоренным.

1) 10 с 2) 20с 3) 30 с 4) 40 с 5) 50 с

Т2. На участке ускорения масса ракеты уменьшилась в 1,2 раза, а скорость возросла в 6 раз. Во сколько раз увеличился модуль импульса ракеты?

1) в 2 раза 2) в 3 раза 3) в 4 раза 4) в 5 раз 5) в3,5 раза

Т3. Тело массой 0,1 кг вращается в вертикальной в плоскости с амплитудой 1 м. Чему равна работа силы тяжести за один период колебаний?

1) 0,1 Дж 2) 0,2 Дж 3)2π Дж 4) 0 Дж 5) 0,2π Дж

2)

Т4. При выстреле из автомата пуля массой m вылетает со скоростью v. Какой по модулю импульс приобретает автомат, если его масса в 500 раз больше массы пули?

1) 2mv 2) mv 3) (1/500) mv 4) 250 mv 5) 500 mv

Т5. Какая физическая величина Х вычисляется по формуле Х=nkT? Здесь n -концентрация молекул.

1) Средняя кинетическая энергия молекул

2) Давление газа

3) Средняя скорость молекул

4) Внутренняя энергия газа

5 Объём газа

 

Т6. При постоянном давлении 105 Па газ совершил работу 104 Дж. Как изменился объём газа в этом процессе?

1) Увеличился в 10 раз

2) Уменьшился в 10 раз

3) Увеличился на 10 м³

4) Уменьшился на 10 м³

5) Увеличился на 0,1 м³