Вариант № 11

1. Наклонная плоскость составляет угол 37 с линией горизонта. На наклонной плоскости лежит брусок массой 1 кг. Шнур, привязанный одним концом к бруску, перекинут через неподвижный блок, укрепленный в верхнем конце наклонной плоскости. К другому концу шнура, свисающему с блока, подвешена гирька массой 0,4 кг (рис. 1). Коэффициент трения равен 0,2. Чему равно натяжение нити? В начальный момент скорость равна нулю.

Ответ: а) Т=3,1 Н; б) Т=3,3 Н; в) Т=3,5 Н; г) Т=3,7 Н; д) Т=3,8 Н.

2. С какой скоростью должен лететь самолет, чтобы за время t=1 ч пролететь точно по направлению на север путь S=200 км, если во время полета дует северо-восточный ветер под углом 35⁰ к меридиану со скоростью 30 км/ч?

Ответ: а) v=325 км/ч; б) v=225 км/ч; в) v=425 км/ч;

г) v=525 км/ч; д) v=625 км/ч.

3. Материальная точка движется по окружности радиуса R=20 м согласно уравнению S=8t+0,2t³. Найти полное ускорение материальной точки в момент времени t=3 с.

Ответ: а) a=8,5 м/с²; б) a=8,8 м/с²; в) a=9,1 м/с²; г) a=9,4 м/с²; д) a=9,7 м/с².

4. Шарик радиусом R=0,1 м висит на нити длиной ℓ=1 м и касается вертикального цилиндра радиусом r=0,2 м, установленного на оси центробежной машины (рис. 2). При какой угловой скорости  вращения центробежной машины шарик перестанет давить на стенку цилиндра?

Ответ: а) =1,93 рад/с; б) =2,93 рад/с; в) =3,93 рад/с;

г) =4,93 рад/с; д) =5,93 рад/с.

5. Частица А движется по окружности радиусомR=50 см так, что ее радиус – вектор r относительно точки О (рис. 3) поворачивается с постоянной угловой скоростью =0,40 рад/с. Найти модуль скорости частицы.

Ответ: а) v=0,1 м/с; б) v=0,2 м/с;

в) v=0,5 м/с; г) v=0,3 м/с; д) v=0,4 м/с.

6. Начальная фаза гармонического колебания равна нулю. При смещении точки от положения равновесия, равном 0,024 м, скорость точки равна 3 см/с, а при смещении, равном 0,028 м, скорость равна 2 см/с. Найти амплитуду этого колебания.

Ответ: а) А=0,24 м; б) А=0,024 м; в) А=0,34 м; г) А=0,034 м;

д) А=0,014 м.

7. На стержне длиной 30 см укреплены два одинаковых грузика: один – в середине стержня, другой – на одном из его концов (рис. 4). Стержень с грузиками колеблется около горизонтальной оси, проходящей через свободный конец стержня. Определить период колебаний такого маятника. Массой стержня пренебречь.

Ответ: а) Т=1,62 с; б) Т=1,42 с; в) Т=1,82 с; г) Т=1,52 с;

д) Т=1,72 с.

8. Частицу сместили из положения равновесия на расстояние а=1,0 см и предоставили самой себе. Какой путь пройдет, колеблясь, эта частица до полной остановки, если логарифмический декремент затухания =0,020?

Ответ: а) S=6,0 м; б) S=5,0 м; в) S=4,0 м; г) S=3,0 м; д) S=2,0 м.

Вариант № 12

1. По тросу, натянутому под углом 30^о к линии горизонта, скатывается блок (рис. 1), к обойме которого на шнуре подвешен груз массой 2 кг. Определить натяжение шнура. Ускорение движения блока и груза равно 3,5 м/с². Прогибом троса и массой блока пренебречь.

Ответ: а) Т=7 Н; б) Т=27 Н; в) Т=0,7 Н;

г) Т=17 Н; д) Т=1,7 Н.

2. Камень брошен вертикально вверх со скоростью v₀=15 м/с. Через сколько времени он будет на высоте h=10 м?

Ответ: а) t₁=0,98 с; t₂=2,1 с; б) t₁=0,88 с; t₂=0,1 с; в) t₁=0,78 с; t₂=0,21 с; г) t₁=0,68 с; t₂=1,1 с; д) t₁=0,58 с; t₂=0,91 с.

3. Закон движения точки по кривой выражается уравнением S=4t²+t³. Найти путь, пройденный точкой за промежуток времени от t₁=1 с до t₂=4c.

Ответ: а) S=123 м; б) S=120 м; в) S=126 м; г) S=129 м;

д) S=117 м.

4. В вагоне поезда, идущего по закруглению железнодорожного пути, сделанному, как обычно, с уклоном внутрь, на пружинных весах подвешено тело. Весы показывают увеличение веса тела на 10% по сравнению с весом того же тела, измеренным в поезде, идущем прямолинейно с постоянной скоростью. Весы могут свободно поворачиваться около точки подвеса и на закруглении остаются висеть перпендикулярно к полу вагона. Найти радиус кривизны пути R, если поезд идет со скоростью v=10 м/с.

Ответ: а) R=237 м; б) R=227 м; в) R=217 м; г) R=247 м;

д) R=207 м.

5. Частица А движется по окружности радиусомR=50 см так, что ее радиус – вектор r относительно точки О –поворачивается с постоянной угловой скоростью =0,40 рад/с. Найти модуль вектора ее полного ускорения (рис. 2).

Ответ: а) а=0,12 м/с²; б) а=0,52 м/с²;

в) а=0,22 м/с²; г) а=0,32 м/с²; д) а=0,032 м/с².

6. Начальная фаза гармонического колебания равна нулю. При смещении точки от положения равновесия, равном 0,024 м, скорость точки равна 3 см/с, а при смещении, равном 0,028 м, скорость равна 2 см/с. Найти период этого колебания.

Ответ: а) Т=1,1 с; б) Т=2,1 с; в) Т=3,1 с; г) Т=4,1 с; д) Т=5,1 с.

7. На концах тонкого стержня длиной 3 см укреплены одинаковые грузы, по одному на каждом конце. Стержень с грузиками колеблется около горизонтальной оси, проходящей через точку, удаленную на 1 см от одного из концов стержня. Определить период колебания такого физического маятника (рис. 3).

Ответ: а) Т=1,62 с; б) Т=1,42 с; в) Т=1,82 с;

г) Т=1,52 с; д) Т=1,72 с.

8. Однородный диск радиусомR=13 см может вращаться вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной к его плоскости и проходящей через край диска (рис. 4). Найти период малых колебаний этого диска в поле тяжести Земли, если логарифмический декремент затухания =1,00.

Ответ: а) T=0,6 с; б) T=0,7 с; в) T=0,8 с; г) T=0,9 с; д) T=1,0 с.