Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Московский государственный университет тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова

Предмет:

Физика

Файл:

Коллоквиум по физике

.pdf

Скачиваний:

178

Добавлен:

24.03.2015

Размер:

569.94 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 42 3 4 > Следующая >>>

10.Могут ли вынужденные колебания не установиться при действии внешней гармонической силы? Приведите пример.

11.Как рассчитать момент импульса Земли относительно Солнца? Какие величины для этого надо знать? (Найдите их в справочных таблицах)

12.Что такое частота прецессии гироскопа?

13.Материальная точка массой 0,1 кг, двигаясь равномерно по окружности радиусом 1,2 м, за время t = 2с прошла четверть окружности. Найти модуль изменения импульса точки.

14.Найдите минимальную силу, необходимую для того, чтобы диск массы m и радиуса R можно было закатить на ступеньку высоты h<R.

Вариант 11.

На оценку "удовлетворительно" необходимо подготовить ответы на вопросы №№ 1 - 7, на оценку "хорошо" - ответы на вопросы

№№1 - 12, на оценку "отлично" - №№ 1 - 15.)

1.Радиус-вектор частицы r 2tex 3t2ey 5ez , где

ex ,ey ,ez орты осей x, y, z. Найти скорость и ускорение частицы.

2.Что такое центр масс механической системы? На каком расстоянии от первого шара находится центр

масс системы из двух шаров? 1м

m1=2кг m2=9кг

	R	h	3.	Что такое деформация сдвига? Модуль сдвига? От
	R	h		чего зависит модуль сдвига, в каких единицах
				измеряется?
			4.	Работа. Теорема о связи работы силы с изменением
15.	Запишите выражение для кинетической и			кинетической энергии.
15.	Запишите выражение для кинетической и		5.	Напишите дифференциальное уравнение
	потенциальной энергии физического маятника,			затухающих колебаний и его решение. Нарисуйте
	совершающего затухающие колебания.			график зависимости смещения от времени.
			6.	Нарисовать резонансные кривые и объяснить их
				ход. Как меняется их вид при изменении
				коэффициента затухания?
			7.	Что такое момент импульса относительно точки?
				Относительно оси?
			8.	Вывести формулу для потенциальной энергии
				упруго деформированной пружины.

www.mitht.ru/e-library

9.Вывести дифференциальное уравнение гармонических колебаний математического маятника.

10.Шар 1 массы m поднят на высоту h. Его отпускают, и он абсолютно неупруго соударяется с шаром 2 массы m2. Какие законы сохранения выполняются при ударе? На какую высоту поднимутся шары после удара?

11.Нарисовать графики зависимости смещения, скорости и ускорения от фазы при гармонических колебаниях. Объяснить их.

12.Шар и обруч одинаковой массы и радиуса скатываются с горки. Скорость какого тела у основания горки будет большей? Объясните результат.

13.Вывести формулу для момента импульса твердого тела, вращающегося относительно неподвижной оси.

14.Расскажите про силу Кориолиса. Каковы её свойства? Приведите примеры действия этой силы.

15.Вывести формулу для амплитуды вынужденных колебаний при резонансе.

Вариант 12.

№№1 - 12, на оценку "отлично" - №№ 1 - 15.)

1.Какие законы механики выполняются в инерциальных системах отсчета? Сформулируйте и приведите примеры.

2.Что такое угловая скорость и угловое ускорение? Как эти величины связаны с их аналогами при поступательном движении?

3.Что такое ускорение свободного падения? От чего оно зависит?

4.Как зависит амплитуда вынужденных колебаний от коэффициента затухания?

5.Чему равна резонансная амплитуда Арез у системы без трения? Имеет ли максимум резонансная кривая

при 0 ? 2

6.Рассчитайте момент инерции шара массы m относительно оси, проходящей на расстоянии 2R от его поверхности.

7.Что такое гироскоп? Частота прецессии гироскопа.

8.Выведите формулу для расчета работы сил упругости.

9.Центр тяжести тела. Где находится центр тяжести треугольника, обруча?

10.Запишите дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Какие законы динамики используются при его выводе?

11.Однородный цилиндр опускается под действием силы тяжести. Найти ускорение цилиндра.

www.mitht.ru/e-library

a = ?

12.Фигурист вращается с горизонтально распростертыми руками. Как изменится его кинетическая энергия, если он прижмет руки к туловищу?

13.Напишите уравнение гармонических колебаний точки, если кинетическая энергия колебаний в момент t= 0,25с в 3 раза больше потенциальной. Период колебаний T = 2с, амплитуда A= 20 см.

14.Тело вращается с уменьшающейся угловой скоростью 0e t . Сколько оборотов сделает тело до полной остановки?

15.Тело массой 1кг ударяется абсолютно упруго о неподвижное тело массой 3кг, которое после удара начинает двигаться с кинетической энергией 2 Дж. Найдите скорость и кинетическую энергию первого тела после удара.

Вариант 13.

№№1 - 12, на оценку "отлично" - №№ 1 - 15.)

1.Сформулируйте три закона Ньютона. Границы их применимости.

2.Механический импульс материальной точки, системы материальных точек. Закон сохранения импульса.

3.Виды механических сил: гравитационные силы, силы упругости, силы трения, силы реакции опоры, силы натяжения нити.

4.Колебания. Типы колебаний. Гармонические и ангармонические колебания. Вывод уравнения гармонических колебаний.

5.Физический маятник (понятие). Период гармонических колебаний физического маятника.

6.Вращательное движение материальной точки массы m по окружности радиуса R. Линейная и угловая скорости. Нормальное и тангенциальное ускорения.

7.Момент импульса при поступательном и вращательном движении. Закон сохранения момента импульса. Приведите примеры.

8.Связь консервативной силы и потенциальной энергии. Потенциальная энергия упруго деформированного тела.

9.Абсолютно неупругий удар. Какие законы выполняются в этом случае? Приведите примеры.

10.Затухающие колебания в среде с сопротивлением. Написать дифференциальное уравнение

www.mitht.ru/e-library

затухающих колебаний и его решение. Условие возникновения затухающих колебаний.

11.График временной зависимости скорости и ускорения пружинного маятника, колеблющегося с частотой ω. Начальная фаза 0.

12.Кинетическая энергия вращательного движения. Вывести формулу полной кинетической энергии шара массой m, радиуса R, катящегося без

проскальзывания со скоростью по горизонтальной поверхности.

13.Вывод частоты гармонических колебаний математического маятника, исходя из выражения для частоты колебаний физического маятника и теоремы Гюйгенса-Штейнера.

14.Вывод циклической частоты гармонических колебаний физического маятника с помощью основного уравнения динамики вращательного движения.

15.Вывод момента инерции полого цилиндра массы m, радиусов R1 и R2.

Вариант 14.

№№1 - 12, на оценку "отлично" - №№ 1 - 15.)

1.Что называется перемещением, скоростью, ускорением? Как выглядит график зависимости скорости от времени для равнозамедленного движения?

2.Какие системы отсчета называются неинерциальными? Как формулируется второй закон Ньютона в этих системах? Приведите пример.

3.Сформулируйте основной закон динамики вращательного движения. Дайте определения всех, входящих в него величин.

4.Чем обусловлена сила трения? Какие виды трения вы знаете? На наклонной плоскости находится тело массы 1кг. Чему равен коэффициент трения, если тело движется по плоскости с постоянной скоростью? Угол наклона плоскости равен 30º.

5.Качественно нарисовать резонансные кривые при коэффициенте затухания: а) 0, б) 0,9 0 .

6.Что называют моментом силы относительно оси? Приведите пример.

7.Как рассчитать момент инерции тела относительно произвольной оси, если известен момент инерции относительно параллельной оси, проходящей через его центр масс?

8.Абсолютно упругий удар. Какие законы справедливы в этом случае? Приведите пример.

9.Математический маятник. Период его колебаний. Вывести дифференциальное уравнение

www.mitht.ru/e-library

гармонических колебаний на примере математического маятника.

10.От чего зависит время установления вынужденных колебаний?

11.Маховое колесо с моментом инерции I = 5 кг·м2

начинает вращаться с угловым ускорением = 0,5 рад/с2. Определите момент импульса колеса через t= 15 с после начала движения.

12.Что такое гироскоп? Выведите формулу для расчета частоты его прецессии.

13.График зависимости угловой скорости от времени имеет вид полуокружности. Сколько оборотов сделает тело за время движения?

		R
0	3	6 t

14.Теорема о связи изменения полной механической энергии тела с работой внешних и внутренних неконсервативных сил. Найдите работу, которую надо совершить, чтобы увеличить скорость тела = 2 м/с в два раза на пути 20 м. На всем пути действует постоянная сила трения, равная 4 Н. Масса тела 2 кг.

15.Как зависит от времени потенциальная и кинетическая энергия пружинного маятника, совершающего затухающие колебания?

Вариант 15.

№№1 - 12, на оценку "отлично" - №№ 1 - 15.)

1.Центр масс механической системы материальных точек. Теорема о движении центра масс.

2.Виды деформации тел. Упругие и неупругие деформации. Закон Гука. Физический смысл модуля Юнга.

3.Физический маятник. Период гармонических колебаний физического маятника.

4.Система уравнений для равнопеременного движения.

5.Момент силы и момент импульса относительно точки и относительно оси.

6.Основное уравнение динамики вращательного движения. Закон сохранения момента импульса.

7.Теорема Гюйгенса-Штейнера. Найти момент инерции длинного тонкого стержня длиной l, массой m относительно оси, проходящей через его середину.

8.Маленький шарик, подвешенный на длинной нерастяжимой нити длиной l, отведён на угол ׀φ׀<<1 относительно положения равновесия и отпущен с начальной скоростью 0 = 0. Найти:

амплитуду колебания, циклическую частоту, начальную фазу колебания.

9.Колебания. Свободные и вынужденные колебания. Вывод уравнения гармонических колебаний.

www.mitht.ru/e-library

10.Вывод формулы для резонансной частоты маятника, колеблющегося под действием силы сопротивления

ивынуждающей гармонической силы.

11.Диск и тонкостенный цилиндр одинаковой массы и одинакового радиуса катятся без скольжения по горизонтальной поверхности с одинаковой скоростью. Сравнить их кинетические энергии.

12.Пружинный маятник жесткостью k и массой m колеблется по гармоническому закону. С какой частотой «колеблются» кинетическая и потенциальная энергия маятника?

13.Рассмотрите абсолютно упругое соударение двух тел массами m1 и m2, движущихся со скоростями 1

и2 навстречу друг другу. Найдите скорости тел

после соударения, применив законы сохранения импульса и энергии.

14.Лодка массой M и длиной L покоится в неподвижном озере. Два человека массами m1 и m2 переходят одновременно на противоположные концы лодки. На сколько и в какую сторону сдвинется лодка? Людей считать равномерно перемещающимися материальными точками.

m1 m2

15. Вывод момента инерции однородного шара массы

m, радиуса R относительно оси, проходящей через

его центр масс.

Вариант 16

(На оценку "удовлетворительно" необходимо подготовить ответы на вопросы №№ 1 - 7, на оценку "хорошо" - ответы на вопросы №№ 1 - 12, на оценку "отлично" - №№ 1 - 15.)

1.Какие системы отсчета называют инерциальными? Что называют законом движения материальной точки?

2.Как формулируется закон всемирного тяготения? Какие силы обусловлены этим законом? Справедлив ли он в неинерциальных системах отсчета?

3.В каком случае работа силы равна нулю? В каком случае сила совершает положительную и в каком отрицательную работу?

4.Запишите основной закон динамики вращательного движения. Дайте определение всех входящих в него величин. В каких лабораторных работах вы пользовались этим законом?

5.Почему гироскоп сохраняет неизменным направление оси в пространстве?

6.Какое положение при совершении колебаний физического маятника соответствует максимальной кинетической энергии? Чему она равна?

7.В чем заключается метод векторных диаграмм? Пояснить рисунком и дать определение разности фаз. Чему равна амплитуда результирующего колебания, если складываются два колебания одного направления, с одинаковыми амплитудами Ао и разностью фаз,

равной 2?

8.Как можно переносить точки приложения силы, действующей на тело? Каковы правила сложения сил? Как складываются параллельно направленные силы? Что называют парой сил?

www.mitht.ru/e-library

9.В чем состоит принцип независимости движения тел?

Что такое проекции вектора скорости? Чему равна дальность полета тела, брошенного под углом 30о к горизонту с начальной скоростью 10м/с?

10.Сформулируйте закон сохранения момента импульса материальной точки. Приведите пример.

11.Чему равна работа внешних сил при увеличении угловой скорости вращения диска массой 0,1кг и радиусом 0,1 м от 1рад/с до 2 рад/с?

12.Угловая скорость вращающегося тела изменяется по закону: =2t+3t2 (с-1). На какой угол повернется тело за время от t1=1с до t2=3с?

13.Выведите закон сохранения импульса из второго закона Ньютона. Приведите пример применения закона сохранения импульса.

14.Собственная частота колебаний системы о, логарифмический декремент затухания , причем ( /2 )>>1. Чему равен приближенно период свободных

затухающих колебаний? Чему равен при = о? Нарисуйте график затухающих колебаний.

15.Выведите дифференциальное уравнение гармонических колебаний, используя второй закон Ньютона для пружинного маятника, находящегося на гладкой горизонтальной плоскости.

Вариант 17

№№1 - 12, на оценку "отлично" - №№ 1 - 15.)

1.Способы описания движения материальной точки. Их связь друг с другом.

2.Потенциальная энергия материальной точки имеет вид:Ep=ax3+bx2+cz, где a, b, c – постоянные.

Определить силу f , действующую на материальную точку.

3.Потенциальная и кинетическая энергия. Полная механическая энергия замкнутой системы. Закон сохранения полной механической энергии.

4.К маховику с моментом инерции I, вращающемуся с

угловой скоростью 1, приложили тормозную колодку. Через некоторое время угловая скорость

маховика уменьшилась до 2. Какая энергия выделилась за это время в виде теплоты?

5.Как использовать метод векторного сложения колебаний одинакового направления для ответа на вопрос: когда амплитуда результирующего колебания будет максимальной? Пояснить рисунком и дать определение разности фаз.

6.Для трех коэффициентов затухания 1< 2< 3 нарисовать на одном чертеже резонансные кривые

а( ).

7.Однородный диск радиуса R=30 см колеблется относительно горизонтальной оси, проходящей вдоль одной из образующих цилиндрической поверхности диска. Каков период его колебаний?

www.mitht.ru/e-library

8.Зависит ли путь, проходимый при движении «юзом» (колеса не прокручиваются), от массы автомобиля?

9.Диск массой m=0,5 кг и радиусом R=0,2 м вращается с угловой скоростью =3 рад/с. При торможении он останавливается в течении t=10с под действием постоянной силы торможения. Найдите абсолютную величину момента этой силы, а также модуль работы этой силы.

10.Вывести дифференциальное уравнение гармонических колебаний математического маятника.

11.Вычислить момент инерции маятника Обербека, если груз массой m=720 г падает с высоты h=1 м за

время t=9 с. Радиус шкива r=23 мм и ускорение свободного падения g=9,81 м/с2. На сколько уменьшится момент инерции маятника Обербека, если стержни укоротить в два раза, а грузы с концов стержней снять? Масса одного груза m1=145 г, масса одного стержня m2=180 г, первоначальная длина стержня l=0,3 м.

12.От каких величин зависит частота прецессии гироскопа ?

13.Вывести основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела.

14.Добротность резонансной кривой.

15.Записать решение дифференциального уравнения вынужденных колебаний и проанализировать его для случаев: а) o>> (малая вынуждающая частота) б) >> o, в) o.

Вариант 18

№№1 - 12, на оценку "отлично" - №№ 1 - 15.)

1.Равномерное движение по окружности. Угол поворота, линейная и угловые скорости. Нормальное, тангенциальное и полное ускорение. Связь между линейной и угловой скоростью. Указать все вектора на рисунке. Период и частота вращения.

2.Центр масс системы тел(определение). Теорема о движении центра масс.

3.Закон сохранения момента импульса. Выполняется ли он в незамкнутой системе?

4.Механическая энергия. Связь между работой и потенциальной энергией. Консервативные и неконсервативные силы.

5.Момент инерции твердого тела(определение). Рассчитать момент инерции сплошного цилиндра относительно оси симметрии.

6.Уравнение моментов для системы материальных точек (в векторном виде и относительно произвольной оси).

7.Гармонические колебания. Под действием какой силы они происходят? Уравнение движения тела(II закон Ньютона). Дифференциальное уравнение гармонических колебаний (вывод), его решение.

8.Тело вращается равноускоренно с начальной скоростью 5 рад/с и угловым ускорением 1 рад/с2. Сколько оборотов тело сделает за 10 с?

www.mitht.ru/e-library

9.На наклонной плоскости с углом наклона лежит тело массой m. Коэффициент трения тела о плоскость k. Чему равна сила трения, удерживающая тело в покое? Как она направлена?

10.Шар массой 1 кг налетает со скоростью 1 м/с на неподвижный шар массой 2 кг. Во сколько раз изменится суммарная кинетическая энергия шаров в результате центрального абсолютно неупругого удара?

11.Диск массой m и радиусом R вращается с частотой n. Какую работу надо совершить, чтобы остановить диск.

12.Тонкий стержень длиной l и массой m вращается с угловым ускорением . Найти вращающий момент сил, если ось вращения проходит перпендикулярно стержню: а) через его середину, б) через один из его концов.

13.Частица массой m движется равномерно по окружности радиуса R с угловой скоростью . Найти изменение импульса и момента импульса частицы за четверть оборота и за пол оборота.

14.Физический маятник представляет с собой однородный стержень массой m и длиной l. Ось вращения проходит через точку, отстоящую от верхнего конца на расстояние l/4. Найти период колебаний.

15.Явление механического резонанса. Резонансная частота. Амплитудные и фазовые резонансные кривые (x( ), ( )).

Вариант 19

№№1 - 12, на оценку "отлично" - №№ 1 - 15.)

1.Кинетическая энергия твердого тела при плоском движении.

2.Какие типы ударов вы знаете? Объяснить классификацию.

3.Сформулируйте закон сохранения импульса. Приведите примеры.

4.Закон сохранения момента импульса. Примеры.

5.Пуля массы m, летевшая горизонтально и имевшая скорость vo, пробивает тонкую доску. На вылете из доски скорость пули v. Найдите работу Aтр силы трения, возникающей при прохождении пули в доске.

6.Пустотелый цилиндр с очень тонкими стенками имеет массу m и радиус R. Найти его момент инерции относительно его оси симметрии.

7.Точка совершает гармонические колебания.

Максимальная скорость точки vmax= 0,1м/с, максимальное ускорение amax= 1м/с2. Найдите циклическую частоту , амплитуду колебаний A. Напишите уравнение колебаний, считая, что начальная фаза o=0.

8.Модуль скорости v частицы меняется со временем t по закону v=at+b, где a и b-положительные постоянные. Модуль ускорения равен 3a. Найдите

тангенциальное a и нормальное an ускорения, а также радиус кривизны R траектории в зависимости от времени.

www.mitht.ru/e-library

9.Потенциальная энергия материальной точки имеет вид: Ep=axyz, где a, b, c – постоянные. Определите силу f , действующую на точку.

10.Чему равен момент инерции маятника Обербека,

если груз массой m=870 г опускается с ускорением a=0,03 м/с2 ? Радиус шкива r=23 мм. Ускорение свободного падения g=9,81 м/с2. Во сколько раз изменится момент инерции маятника при снятии грузов с концов стержней? Масса каждого груза m1=145 г, длина стержня l=0,4 м.

11.Используя метод векторных диаграмм сложить два взаимно перпендикулярных колебания и получить уравнение траектории.

12.Объяснить зависимость хода резонансной кривой от коэффициента затухания .

13.Однородному цилиндру сообщают начальный импульс, в результате чего он начинает катиться без скольжения вверх по наклонной плоскости со скоростью vо. Плоскость образует с горизонтом угол. Сколько времени t цилиндр будет двигаться до остановки?

14.Какие типы колебательного движения вы знаете? Напишите уравнения для каждого случая и поясните их. Начертите графики a(t) для этих типов колебаний.

15.Логарифмический коэффициент затухания. Его связь с добротностью резонансной кривой.

Вариант 20

1.В чем отличие абсолютно упругого удара от абсолютно неупругого? Напишите законы, которым они подчиняются.

2.Диссипативные силы (определения, примеры).

3. Пружина		жесткостью k 1кН/м была сжата на
x1 4	см.	Какую работу надо совершить, чтобы
сжатие	пружины увеличилось до x2 20см?

4.Точка совершает гармонические колебания с амплитудой A 0,1м и периодом T 2с. Напишите уравнения этих колебаний, считая, что x(0) 0. Определите фазу колебаний в тот момент, когда смещение равно 0,05м.

5.Обруч массой mсо скоростью вкатывается на горку. На какую высоту он поднимется?

6.Напишите момент инерции твердого тела относительно оси. Теорема Гюйгенса-Штейнера.

7. Шар диаметром D 6см и массой m 0,25кг катится без скольжения по горизонтальной плоскости с частотой вращения n 4об/с. Найдите кинетическую энергию шара.

8.Напишите уравнения кинематики в векторной и скалярной форме при прямолинейном равнозамедленном движении тела. Нарисуйте графические зависимости a(t), (t), s(t).

www.mitht.ru/e-library

<<< < Предыдущая 12 / 42 3 4 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете Физика

#
24.03.2015849.89 Кб4852.pdf
#
24.03.20151.74 Mб226Fizika_Otvety.docx
#
24.03.2015520.73 Кб11lect1mech.pdf
#
24.03.20151.47 Mб42Задачник по физике.pdf
#
24.03.2015696.28 Кб160Законы электростатики..pdf
#
24.03.2015569.94 Кб178Коллоквиум по физике.pdf
#
24.03.20151.16 Mб24М1,2 МП1,2.pdf
#
24.03.2015804.67 Кб11М5,6,7.pdf
#
24.03.2015753.14 Кб62МВ1,2.pdf
#
24.03.20151.24 Mб327Методика решения задач по электростатике.pdf
#
24.03.20151.05 Mб373МЕХАНИКА(1-19).docx