КейсФ1-2013 / Экзамен физика1 / 1

1.3. Законы сохранения

1. Какие механические системы называются замкнутыми?

2. Закон сохранения импульса. Как движется центр масс замкнутой системы?

3. Какие силы называются консервативными? Чему равна механическая работа?

4. Что называется механической энергией?

5. Чему равна кинетическая энергия тела?

6. Чем определяется потенциальная энергия? Потенциальная энергия тела в поле сил тяжести.

7. Чем определяется потенциальная энергия? Потенциальная энергия пружины.

8. Потенциальная энергия материальной точки во внешнем силовом поле и ее связь с силой.

9. Закон сохранения механической энергии.

10. Что называется моментом импульса частицы относительно неподвижной точки? Как направлен вектор момента импульса?

11. Что называется моментом импульса относительно неподвижной оси?

12. Закон сохранения момента импульса. С каким свойством пространства связан закон сохранения момента импульса?

13. В чем заключается гироскопический эффект?

14. Чему равна работа силы тяжести в 10 Н при движении тела по замкнутой траектории в виде окружности радиусом 1 м?

15. Найти кинетическую энергию тела массой 3 кг, имеющего скорость 4 м/с.

16. На какую высоту может подняться тело массой 0,8 кг, которое бросили вертикально вверх? Кинетическая энергия тела в момент бросания равна 200 Дж.

17. Какую работу необходимо совершить для того, чтобы остановить тело массой 2 кг, двигавшееся со скоростью8 м/с?

18. Пуля массой , летевшая горизонтально со скоростью , пробивает тонкую доску. На вылете из доски скорость пули . Определить работу силы трения, возникшей при прохождении пули в доске.

19. Для сжатия пружины на 3 см, приложена сила в 20 Н. Найти потенциальную энергию деформированной пружины

20. Два тела массами и двигались навстречу друг другу со скоростями соответственно и , и в результате неупругого удара остановились. Каково соотношение масс этих тел?

21. Для удлинения пружины на 4 мм нужно совершить работу 0,02 Дж. Какую работу нужно совершить для удлинения этой же пружины на 4 см ?

22. Импульс тела10 Нс, а кинетическая энергия 20 Дж. Чему равна скорость тела?

23. Стальной шарик, упав с высоты 1,5 м на стальную доску, отскакивает от неё со скоростью υ₂ = 0,75υ₁. На какую высоту он поднимется?

24. Молот массой 600 кг, падая с высоты 3 м, забивает стержень в деталь. Найти среднюю силу сопротивления, если при каждом ударе стержень входит в деталь на глубину 6 см. Удар считать абсолютно неупругим.

25. Человек весом 600Н, бегущий со скоростью 8 км\ч, догоняет тележку весом 800 Н, движущуюся со скоростью 2,9 км\ч, и вскакивает на неё. С какой скоростью будет двигаться тележка?

26. Налетев на пружинный буфер, вагон массой m= 16т, двигавшийся со скоростью  =0,6 м\сек, остановился, сжав пружину на Δх=8 см. Найти жесткость пружины.

27. Из ружья массой 5 кг вылетает пуля массой 5 ·10^-3 кг со скоростью 600 м\сек. Найти скорость отдачи ружья.

28. Снаряд массой 2 кг, летящий со скоростью 300 м/с, попадает в мишень с песком массой 100 кг и застревает в ней. Вычислить, с какой скоростью и в каком направлении будет двигаться мишень после попадания снаряда, если мишень двигалась навстречу снаряду со скоростью 72 км/ч.

29. Снаряд массы m, летящий вдоль оси Х со скоростью υ, разрывается на два одинаковых осколка. Один из них продолжает двигаться в том же направлении со скоростью 2υ. Чему равен импульс второго осколка?

30. На какой высоте кинетическая и потенциальная энергии камня, брошенного вертикально вверх со скоростью 10м/с, окажутся одинаковыми?

31. Электровоз при движении со скоростью потребляет мощность 600 кВт. Определите силу тяги электровоза, если его КПД равен 75%.

32. Найти работу, совершаемую при подъеме тела массой 2 кг на высоту 1 м с ускорением 3 м/с².

33. Шар массой m₁=200 г, движущийся со скоростью υ₁=10 м/с, ударяет неподвижный шар массой m₂=800 г. Удар прямой, центральный, абсолютно упругий. Определите скорости шаров после удара.

34. Тело массой m₁=2 кг движется со скоростью υ₁=8 м/с и соударяется с телом массой m₂=3 кг, движущимся в том же направлении со скоростью υ₂=4 м/с. Удар считать центральным и неупругим. Найти количество теплоты, выделившееся при ударе.

35. Из орудия массой 5·10³ кг вылетает снаряд весом 1000 Н. Кинетическая энергия снаряда при вылете равна 7, 5·10⁶ Дж. Какую кинетическую энергию получает орудие вследствие отдачи?

36. Какую нужно совершить работу, чтобы пружину жесткостью k = 800 Н\м , сжатую на Δ х = 6 см, дополнительно сжать на Δ х = 8 см?

37. Тонкостенный цилиндр с радиусом основания 20 см и массой 12 кг вращается с угловой скоростью 2 рад\с. Определить момент импульса цилиндра.

38. Сплошной однородный диск массой 2 кг катится без скольжения по горизонтальной плоскости со скоростью 4 м/c. Найти кинетическую энергию диска.

39. Кинетическая энергия вала, вращающегося с постоянной скоростью 5 об \ сек, равна 60 Дж. Найти момент количества движения этого вала.

40. Шар диаметром 6 см катится без скольжения по горизонтальной плоскости, делая 4 об/сек. Масса шара 0,25 кг. Найти кинетическую энергию шара.

41. Обруч и диск имеют одинаковую массу и катятся без скольжения с одинаковой линейной скоростью . Кинетическая энергия обруча равна 4 Дж. Найти кинетическую энергию диска.

42. Горизонтальная платформа массой 100 кг вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы, делая 10 об/ мин. Человек массой 60 кг стоит на краю платформы. С какой угловой скоростью будет вращаться платформа, если человек перейдёт от края платформы к её центру? Считать платформу однородным диском, а человека - материальной точкой.

43. Найти линейную скорость движения центра тяжести диска, скатывающегося без скольжения по наклонной плоскости. Высота наклонной плоскости Н = 0.5 м, начальная скорость равна нулю.