15 задач по физике
часть 1. Контрольная работа 1
1.025. На ступенчатый цилиндрический блок намотаны в противоположных направлениях две легкие нити, нагруженные массами m1 = 4 кг и m2 = 8 кг. Определить угловое ускорение блока и натяжения и нитей, если момент инерции блока I = 0,1 кг*м2, r = 10 см, R = 20 см.
1.035. Два тела движутся навстречу друг другу и соударяются. Скорость первого тела до удара v1 = 2 м/с, скорость второго v2 = 4 м/c. Общая скорость тел после удара по направлению совпадает с направлением скорости v1 и равна v = 1 м/c. Во сколько раз кинетическая энергия первого тела была больше кинетической энергии второго тела, если соударение неупругое.
1.055. Полная энергия тела, совершающего гармоническое колебательное движение, W = 30 мкДж, максимальная сила, действующая на тело, Fmах = 1,3 мН. Записать уравнение движения этого тела, если период колебаний Т = 2 с и начальная фаза ф0 = π3.
Дано: W = 30 мкДж, Fмах = 1,3 мН, Т = 2 с, ф0 = π/3.
1.075. При адиабатном сжатии давление воздуха было увеличено от p1 = 50 кПа до p2 = 0,5 МПа. Затем при неизменном объеме температура воздуха была понижена до первоначальной. Определить давление p3 газа в конце процесса. Построить график процесса.
1.095. Кислород при неизменном давлении p = 80 кПа нагревается. Его объём увеличивается от V1 = 1 м3 до V2 = 3 м3 . Определить: 1) изменение ΔU внутренней энергии кислорода; 2) работу А, совершённую им при расширении; 3) количество теплоты Q, сообщённое газу.
1.105. Разность удельных теплоемкостей сР – сV некоторого двухатомного газа равна 260 Дж/(кг∙К). Определить молярную массу μ газа и его удельные теплоемкости сP и сV.
1.115. Газ, совершающий цикл Карно, получает теплоту Q1 = 84 кДж. Определить работу А газа, если температура T1 теплоотдатчика в три раза выше температуры T2 теплоприемника.
1.135 Пробковый шарик радиусом 5 мм всплывает в сосуде, наполненном касторовым маслом. Найти динамическую вязкость касторового масла, если шарик всплывает с постоянной скоростью 3,5 см/с.
часть 2. Контрольная работа 2
2.015. На рисунке АА' – заряженная бесконечная плоскость с поверхностной плотностью заряда σ = 40 мкКл/м2 и В – одноимённо заряженный шарик с массой m = 1 г и зарядом q = 1 нКл. Какой угол α с плоскостью АА' образует нить, на которой висит шарик?
2.025. Поле создано двумя точечными зарядами +2 q и – q, находящимися
на расстоянии d = 12 см друг от друга. Найти точку на прямой, соединяющей
заряды, в которой потенциал φ поля равен нулю. Определить напряжённость Е
поля в этой точке.
2.035. Сплошной непроводящий шар радиусом R обладает зарядом q, который равномерно распределен по объему. Определить напряженность поля в точках, отстоящих от центра на расстояниях r1 < R и r2 > R.
2.045. Определить работу сил поля, созданного двумя точечными зарядами
q1 = 10,0 нКл и q2 = -2 нКл, при переносе заряда q = 1 нКл из точки 1 в точку 2
поля, если а = 6 см.
2.055. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено диэлектриком (фарфор), объём которого V = 100 см3 . Поверхностная плотность заряда на пластинах конденсатора σ = 8,85*10-9 Кл/м2. Определить работу А, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить диэлектрик из конденсатора, после отключения его от источника. Трением диэлектрика о пластины конденсатора пренебречь.
2.065. Две лампочки рассчитаны на напряжение U = 220 В, их мощность Р01 = 100 Вт и Р02 = 200 Вт и сопротивления R1 = 484 Ом и R2 = 2420 Ом. Определить мощности Р1 и Р2, выделяемые в каждой лампочке, если их параллельно присоединить к источнику тока с ЭДС = 10 В, внутренним сопротивлением r = 1 Ом.
2.075. Три источника тока с ЭДС ε1 = 11 В, ε2 = 4 В и ε3 = 6 В и три реостата с сопротивлением R1 = 5 Ом, R2 = 10 Ом и R3 = 2 Ом соединены, как показано на рисунке. Определить силы токов I в реостатах. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь.