§14. Прямолинейное движение с постоянным ускорением. Задачи
1. Через какой промежуток времени с момента старта мотоциклист, двигаясь с постоянным ускорением а = 5 м/с2, разовьет скорость v = 90 км/ч? На каком расстоянии от места старта это произойдет? [3 с; 62,5 м]
Правильный ответ на задачу
.
2. Используя данные задачи 1, нарисуйте зависимость скорости мотоциклиста от времени Найдите графически перемещение мотоциклиста при достижении им скорости 90 км/ч Постройте график движения мотоциклиста
Правильный ответ на задачу
.
3. Автомобиль движется в северном направлении со скоростью 90 км/ч Найдите модуль и направление его постоянного ускорения при торможении перед светофором за 4 с Рассчитайте длину тормозного пути автомобиля [6,25 м/с2; 50 м]
Правильный ответ на задачу
.
4. Используя данные задачи 3, нарисуйте зависимость скорости автомобиля от времени Найдите графически длину тормозного пути автомобиля Постройте график движения автомобиля
Правильный ответ на задачу
.
5. За какое время, двигаясь равнозамедленно с ускорением а, тело уменьшает вдвое начальную скорость v0? Какой путь проходит тело за это время? [v0/(2a); 3v02/(8а)]
§16. Графики зависимости пути, перемещения, скорости и ускорения от времени при равнопеременном движении. Ответы на вопросы
1. Запишите закон свободного падения тела, падающего без начальной скорости с высоты Н, выбрав нуль отсчета на Земле, а ось У направив вверх Постройте график закона движения тела.
Правильный ответ на задачу
.
2. Как выглядят графики зависимости скорости и ускорения свободного падения монеты при выборе координатной оси У так же, как и в вопросе 1?
Правильный ответ на задачу
.
3. Какой физический смысл может иметь отброшенный корень квадратного уравнения (19), не решенного нами явно, когда у = -H?
Правильный ответ на задачу
.
4. Чем объяснить отличие друг от друга графиков перемещения и пути тела, брошенного вверх в поле тяжести (см. рис. 51 )?
Правильный ответ на задачу
.
5. Постройте графики пути, проекции перемещения, скорости и ускорения тела, брошенного вертикально вниз со скоростью v0 с высоты Н Направьте ось Y вниз, выбрав начало отсчета по оси Y в точке бросания
§16. Графики зависимости пути, перемещения, скорости и ускорения от времени при равнопеременном движении. Задачи
1. Какой путь проходит свободно падающая (без начальной скорости) капля за четвертую секунду от момента отрыва? [34,3 м]
Правильный ответ на задачу
.
2. С крыши дома через промежуток времени т одна за другой падают капли Запишите закон движения капель. Постройте в одних координатных осях Y, t графики движения первой, второй, третьей, n-й капель.
Правильный ответ на задачу
.
3. Используя данные задачи 2, найдите расстояние между второй и третьей каплями в момент отрыва седьмой капли. [4,5gτ2]
Правильный ответ на задачу
.
4. Тело свободно падает с высоты Н без начальной скорости. Какой путь оно проходит в последнюю секунду падения на Землю?
Правильный ответ на задачу
.
5. По данным рисунка 51, а оцените начальную скорость v0 мяча, брошенного вертикально вверх Постройте графики перемещения и пути мяча, выбрав начало отсчета на поверхности Земли [≈ 24 м/с]
1. Какая идеализированная модель используется для описания баллистического движения тела? Почему перемещение тела по различным координатным осям можно рассматривать независимо?
Правильный ответ на задачу
.
2. Почему при баллистическом движении тело движется по горизонтали равномерно, а по вертикали равнопеременно?
Правильный ответ на задачу
.
3. Какой угол должна составлять начальная скорость тела с горизонтом, чтобы дальность полета в отсутствие сопротивления воздуха была максимальной? Приведите необходимую формулу для аргументации
Правильный ответ на задачу
.
4. Как сила сопротивления воздуха влияет на баллистическое движение и на максимальную дальность полета снарядов и пуль?
Правильный ответ на задачу
.
5. Определите угол, при котором максимальная высота подъема снаряда равна максимальной дальности полета
1. Из окна дома с высоты 19,6 м горизонтально брошена монета со скоростью 5 м/с. Пренебрегая сопротивлением воздуха, найдите, через какой промежуток времени монета упадет на Землю На каком расстоянии по горизонтали от дома находится точка падения? [2 с; 1
Правильный ответ на задачу
.
2. Используя условие задачи 1, найдите скорость падения монеты и угол, который образует вектор скорости с горизонтом в точке падения [20,2 м/с; 78,7°]
Правильный ответ на задачу
.
3. Длина скачка блохи на столе, прыгающей под углом 45° к горизонту, равна 20 см. Во сколько раз высота ее подъема над столом превышает ее собственную длину, составляющую 0,4 мм? [125]
Правильный ответ на задачу
.
4. Мяч, брошенный под углом 45° к горизонту, упруго отскочив от вертикальной стены, расположенной на расстоянии L от точки бросания, ударяется о Землю на расстоянии l от стены С какой начальной скоростью был брошен мяч?
Правильный ответ на задачу
.
5. Под каким углом к горизонту охотник должен направить ствол ружья, чтобы попасть в птицу, сидящую на высоте Я на дереве, находящемся на расстоянии l от охотника? В момент выстрела птица свободно падает вниз на землю.
§18. Кинематика периодического движения. Ответы на вопросы
1. Какое движение называют периодическим? Что такое период движения?
Правильный ответ на задачу
.
2. Какие параметры характеризуют положение точки на окружности?
Правильный ответ на задачу
.
3. Почему равномерное движение по окружности является ускоренным? Куда направлено нормальное ускорение и чему оно равно?
Правильный ответ на задачу
.
4. Скорость отдельных частей колец Сатурна не пропорциональна их расстоянию до оси вращения, проходящей через центр планеты Что можно сказать о структуре колец по результатам этих астрономических наблюдений?
Правильный ответ на задачу
.
5. Какие колебания называют гармоническими? Как зависят координата колеблющейся точки, ее скорость и ускорение от времени?
1. Найдите скорость вращения Земли вокруг Солнца, считая ее орбиту круговой с радиусом r0 = 1,5 ⋅ 108 км [29,9 км/с]
Правильный ответ на задачу
.
2. Северная широта Москвы составляет 55°45' С какой скоростью москвичи вращаются вместе с земным шаром вокруг его оси? Радиус Земли принять равным 6400 км [943 км/ч]
Правильный ответ на задачу
.
3. Найдите нормальное и тангенциальное ускорения конца секундной, минутной и часовой стрелок наручных часов, если их длина соответственно равна 1,5 см, 1 см и 0,5 см.
Правильный ответ на задачу
.
4. Частица совершает гармонические колебания по закону х = 24 cos π/12 t см Как зависят проекции скорости и ускорения частицы на ось X от времени? Определите координату частицы Найдите проекции ее скорости и ускорения на ось X в момент времени t = 4 с
Правильный ответ на задачу
.
5. Две частицы 1 и 2 совершают гармонические колебания вдоль оси X с одинаковой амплитудой А = 18 см Их координаты косинусоидально зависят от времени, а периоды колебаний составляют T1=3,6с и Т2=1,8с соответственно На каком расстоянии друг от друга частиц
§19. Принцип относительности Галилея. Ответы на вопросы
1. Что изучает динамика?
Правильный ответ на задачу
.
2. Какое движение называется движением по инерции? Сформулируйте принцип инерции Галилея
Правильный ответ на задачу
.
3. Какую систему отсчета называют инерциальной? Почему равномерное прямолинейное движение и состояние покоя физически эквивалентны и взаимозаменяемы лишь в инерциальных системах отсчета?
Правильный ответ на задачу
.
4. Получите преобразования Галилея и закон сложения скоростей
Правильный ответ на задачу
.
5. Сформулируйте принцип относительности Галилея. Разъясните его смысл
1. Какая физическая величина характеризует отсутствие или наличие внешнего воздействия? Дайте определение силы и назовите единицы силы
Правильный ответ на задачу
.
2. Почему, находясь в купе поезда с зашторенным окном и хорошей звукоизоляцией, можно обнаружить, что поезд движется ускоренно, но нельзя узнать, что он движется равномерно?
Правильный ответ на задачу
.
3. Что такое инертность? Какая физическая величина является мерой инертности?
1. Тело массой m = 2 кг, движущееся на восток, тормозится постоянной силой F = 10Н, направленной на запад. Чему равно и куда направлено ускорение тела? [а = 5 м/с2]
Правильный ответ на задачу
.
2. Коляска массой m = 10 кг движется на юг с ускорением а = 0,5 м/с2 под действием двух сил, одна из которых F1 = 25 Н направлена на юг. Куда направлена и чему равна сила F2, действующая на коляску? [на север; 20 Н]
Правильный ответ на задачу
.
3. На тело массой m = 5 кг действуют силы F1=9Н и F2=12H, направленные на север и восток соответственно Чему равно и куда направлено ускорение тела? [а = 3 м/с2; 36,87°; на северо-восток]
Правильный ответ на задачу
.
4. При входе ракеты со скоростью v0 в плотные слои атмосферы тормозящая сила F1, действовавшая на ракету в менее плотных слоях, скачком возросла втрое, оставаясь затем постоянной Как будет зависеть от времени скорость ракеты в плотных слоях атмосферы? Мас
Правильный ответ на задачу
.
5. Моторная лодка движется с ускорением а = 2 м/с2 под действием трех сил силы тяги двигателя F1 = 1000 Н, силы ветра F2 = 1000 Н и силы сопротивления воды F3 = 414 Н Сила F1 направлена на юг, сила F2 — на запад, а сила F3 противоположна направлению движе
