Контрольна робота. Квитки до усного іспиту (заліку) з фізики, фізико-математичний клас

С Т А Т І К А

Зміст книги

1. Введення.

2. Т Е О Р Е Т І Ч І С К І Й О Б З О Р.

3. Р І Ш Е Н І Є З А Д А Ч Ч А С Т І 1ЄДІ - 55 З А Д А Ч.

3-1. с і л о в е у р а в н е н і е р а в н о в е с і Я.

3-2. у р а в н е н і е р а в н о в е с і я мимо мент с і л.

3-3. цент рмас з с.

4. Р І Ш Е Н І Є З А Д А ЧЧ А С Т І 2 ЄДІ - 62 З А Д А Ч і.

4-1. с і л о в е у р а в н е н і е р а в н о в е с і Я.

4-2. у р а в н е н і е р а в н о в е с і я мимо мент с і л.

4-3. цент рмас з с.

5. ЗАВДАННЯ САМОСТІЙНОГО РІШЕННЯ - 10 завдань.

6. т А Б Л І ЦИ С Ф О Р М У Л А М І.

У ЯКОСТІ ПРИКЛАДА НИЖЧЕ ПРИВЕДЕНО 4 ЗАВДАННЯ З 117 ЗАВДАНЬ ЗА ТЕМОЮ "СТАТИКА" З ДЕТАЛЬНИМИ РІШЕННЯМИ

Р І Ш Е Н І Є З А Д А Ч Ч А С Т і 1 ЄДІ

Завдання № 1-7

Якою має бути сила F,щоб можна було рівномірно рухати ящик масою М= 60 кг вздовж горизонтальної поверхні, якщо коефіцієнт тертя між ящиком та майданчиком μ = 0,27, а сила діє під кутом α = 30 о до горизонту?

Дано: М= 60 кг, μ = 0,27, α = 30 о. Визначити F - ?

Мал. 4.

На ящик, що рухається рівномірно, діють сили: Mg - сила тяжіння, F - сила тяги, F тр - сила тертя, N - Сила нормальної реакції майданчика. Запишемо для скриньки рівняння першого закону Ньютона: M g + F + F mp + N = 0 . Спроектуємо це рівняння на осі OXі OY:

OX: Fcosα - F тр=0 (1), OY: N + Fsinα - Mg = 0 (2).

З рівняння (2) висловимо N = Mg - Fsinα, запишемо F тр = μN = μMg - μFsinα і підставимо на рівняння (1): Fcos α - μ Mg + μ Fsin α= 0.

Р ішаємо це рівняння щодо силиF : Fcos α + μ Fsin α = μ Mg ,

Завдання № 1-10

Тіло масою m 1 = 0,2 кг підвішено до правого плеча невагомого важеля (рис. 1-2.8). Чому дорівнює маса вантажу m 2 , який треба підвісити до другого поділу лівого плеча важеля для досягнення рівноваги і чому сила натягу нитки дорівнює Т, на якій підвішено стрижень?

Дано: m 1 = 0,2 кг. Визначити m 2 - ? Т - ?

Мал. 1 0 .

Щоб стрижень не обертався навколо точки його підвісу, необхідно, щоб сума моментів всіх зовнішніх сил щодо цієї точки дорівнювала б нулю. Запишемо моменти сил щодо точки підвісу.

Позначимо відстань між будь-якими двома сусідніми точками стрижня через l .

Момент сили М 1 m 1 щодо точки підвісу Продорівнює М 1 = m 1 gd 1 = 4m 1 gl ,

де d 1 = 4l – плече сили тяжіння вантажу m 1 .

Момент М 1 обертає стрижень за годинниковою стрілкою.

Момент сили М 2 , що створюється силою тяжкості вантажу m 2 щодо точки підвісу Продорівнює

М 2 = m 2 gd 2 = 2m 2 gl ,

де d 2 = 2l – плече сили тяжіння вантажу m 2 . Він обертає стрижень проти годинникової стрілки.

Момент сили Т щодо точки підвісу Продорівнює нулю, тому що лінія дії цієї сили проходить через точку О.

Запишемо рівняння рівноваги для моментів сил:

М 2 - М 1 = 0 => 2 m 2 gl- 4 m 1 gl = 0.

З цього рівняння знаходимо масу вантажу, який треба підвісити до лівої частини стрижня, щоб стрижень був у рівновазі: m 2 = 2m 1 = 0,4 кг.

Оскільки стрижень не переміщається поступально, то запишемо силове рівняння рівноваги стрижня у проекціях на вертикальну вісь:

T – m 1 g - m 2 g = 0, звідки знаходимо T = m 1 g + m 2 g = 5,9 н.

Р І Ш Е Н І Є З А Д А Ч Ч А С Т І 2 ЄДІ

Завдання № 2-9

Який кут α має становити напрям сили з горизонтом, щоб при рівномірному переміщенні вантажу горизонтальною площиною сила Fбула найменшою? Сила прикладена в центрі тяжкості вантажу, коефіцієнт тертя дорівнює μ .

Дано: μ. Визначити α при F хв.

Мал. 9.

На вантаж, що рухається рівномірно, діють сили: Mg - сила тяжіння F - сила тяги, F тр - сила тертя, N - Сила нормальної реакції площини. Запишемо для скриньки рівняння першого закону Ньютона: Mg + F + F тр + N = 0.

Спроектуємо це рівняння на осі OXі OY:

OX: Fcosα - F тр=0 (1), OY: N + Fsinα - Mg = 0 (2).

З рівняння (2) висловимо N = Mg - Fsinα, запишемо F тр = μ N = μ Mg - μ Fsinα і підставимо в рівняння (1):

Fcosα - μ Mg + μ Fsinα = 0.

Вирішуємо це рівняння щодо сили F :

Fcosα + μ Fsinα = μ Mg, звідки F = μMg/(cosα + μsinα) (3).

У задачі треба знайти кут спрямування сили за умови, що сила буде мінімальною. Для цього знайдемо похідну від сили (3) по кутку α і прирівняємо до нуля

Якщо рівняння у вигляді дробу дорівнює 0 , то дорівнює нулю чисельник цього дробу:

μcosα - sinα = 0, звідки tgα = μ і, звичайно, α = arctgμ.

Завдання № 2-24

Три маси m 1= 1 кг , m 2 = 2 кг та m 3= 3 кг перебувають у рівновазі на метровому однорідному стрижні масою m = 1 кг під впливом сили тяжіння (рис. 2.24). Чому дорівнює відстань х?

Дано: m 1= 1 кг m 2= 2 кг, m 3= 3 кг, m= 1 кг, L = 1 м, L 1 = 0,5 м. Визначити х- ?

Мал. 2.24.

Умовою рівноваги стрижня є рівняння ∑M oi = 0, що показує, що сума моментів усіх сил тяжіння щодо точки Продорівнює нулю.

Запишемо рівняння моментів для даної задачі ∑M oi = М 1 + М 2 + М – М 3 = 0 ,

де М 1 = m 1 gh 1 - Момент сили тяжіння маси m 1 щодо точки Про, h 1 = (L - х) – плече сили тяжіння m 1 g ,

М 2 = m 2 gh 2 - момент сили тяжіння маси m 2 щодо точки Про, h 2 = (L 1 - х) – плече сили тяжіння m 2 g,

М = mgh 2 - момент сили тяжіння стрижня m щодо точки Про, h 2 = (L 1 – х) – плече сили тяжіння mg ,

М 3 = m 3 gh 3 - момент сили тяжіння маси m 3 щодо точки Про, h 3 = х – плече сили тяжіння m 3 g.

Перепишемо рівняння моментів:

m 1 g(L – х) + m 2 g(L 1 – х) + mg(L 1 – х) - m 3 gх = 0 =>

Питання до заліку з фізики у 10 класі.

Що називають механічним рухом? Що таке матеріальна точка і для чого запроваджено це поняття.
Що таке система звіту? Навіщо вона вводиться?
Що називають середньою швидкістю змінного руху?
Що називають прискоренням?
Що називають миттєвою швидкістю нерівномірного руху?
Напишіть формули, що описують рівноприскорений прямолінійний рух.
Напишіть формули координати тіла за рівноприскореного прямолінійного руху
Що називають вільним падінням тіла? За яких умов падіння тіл можна вважати вільним?
Яким видом руху є вільне падіння тіл?
Чи залежить прискорення вільного падіння маси.
Напишіть формули, які описують вільне падіння тел.
Чи сформулюйте закони Ньютона? Які особливості законів Ньютона?
Як спрямоване прискорення тіла, спричинене чинною силою?
За яких умов справедливий класичний закон складання швидкостей?
У чому полягає відносність руху тіл? Наведіть приклади.
У чому принцип незалежності сил?
Які види взаємодії існують у природі? До якого їх відноситься взаємодія, що призводить до появи сили пружності.
Який вигляд має формула закону всесвітнього тяжіння?
Чи залежить сила тяжіння від властивостей середовища, в якому знаходяться всі тіла?
Яка класифікація основних видів коефіцієнт тертя ковзання? Від чого його значення?
Що таке коефіцієнт тертя ковзання? Від чого його значення?

Завдання до заліку.

Відстань між двома пристанями 144 км. За який час пароплав здійснить рейс туди і назад, якщо швидкість пароплава у стоячій воді 13 км/год, а швидкість течії 3 м/c?
Автомобіль при гальмуванні за 7с зменшив свою швидкість із 54 до 28,8 км/год. Визначте прискорення автомобіля та відстань, пройдену під час гальмування.
Визначте масу тіла, якому сила 50Н повідомляє прискорення 0,2 м/с. 2 . Яке переміщення здійснило тіло за 30 секунд від початку руху?
Сила тяги, що діє на автомобіль, дорівнює 1 кН, сила опору руху – 0,5 кН. Чи не суперечить це третьому закону Ньютона?
Автомобіль масою 3 т, має швидкість 8 м/с, зупиняється гальмуванням через 6 с. Знайдіть гальмівну силу.
Два учні тягнуть за динамометр у протилежні боки. Що покаже динамометр, якщо перший учень може розвивати чинність 250 Н, а другий – 100 Н?
Футболіст ударяє м'яч масою 700 г та повідомляє йому швидкість 12м/с. Визначте силу удару, вважаючи його 0,02 с.
Ящик масою 60 кг починають переміщати горизонтальною поверхнею з прискоренням 2 м/с 2 . Діючи нею постійною силою. Визначте силу, з якою тягнуть ящик, якщо коефіцієнт тертя ковзання дорівнює 0,2
Радіус планети Марс становить 0,53 радіусу Землі, а маса 0,11 маси Землі. Знаючи прискорення вільного падіння Землі, знайдіть прискорення вільного падіння Марсі.

Контрольна робота

1. Космічний корабель здійснює м'яку посадку на Місяць, рухаючись уповільнено у вертикальному напрямку (щодо Місяця) з постійним прискоренням 8,4 м/с2. Скільки важить космонавт масою 70 кг, що у цьому кораблі, якщо прискорення на Місяці 1,6 м/с2?

2. На похилу площину з кутом нахилу 300 поклали цеглу масою 2 кг. Коефіцієнт тертя ковзання між поверхнями дорівнює 0,8. Чому дорівнює сила тертя, що діє на цеглу.

3. Собака починає тягнути санки з дитиною масою 25 кг із постійною силою 150 Н, спрямованою горизонтально. Яку відстань проїдуть санки за 10 с, якщо коефіцієнт тертя полозів санок об сніг дорівнює 0,5?

4. На похилій площині завдовжки 13 м та висотою 5 м лежить вантаж масою 26 кг. Коефіцієнт тертя дорівнює 0,5. Яку силу треба прикласти до вантажу вздовж площини, щоб стягнути вантаж?

5. Ящик масою 60 кг починають переміщати горизонтальною поверхнею з прискоренням 1 м/с2, діючи на нього з постійною силою, спрямованою під кутом 300 до горизонту. Визначте силу, з якою тягнуть ящик, якщо коефіцієнт тертя ковзання дорівнює 0,2.

Контрольна робота

Білет №1

Механічне рух. Рівномірний прямолінійний рух. Рівняння руху.

Закон всесвітнього тяготіння.

Снаряд, що летів у горизонтальному напрямку зі швидкістю 600 м/с, розривається на дві частини з масами 30 та 10 кг. Більшість почала рухатися у колишньому напрямі зі швидкістю 900 м/с. Яка величина та напрямок швидкості меншої частини снаряда?

Білет №2

Графіки прямолінійного рівномірного руху (координати, швидкості, шляхи).

Сила тяжіння. Перша космічна швидкість.

Автомобіль масою 1,5 т рухається із постійною швидкістю 27 км/год. Коефіцієнт опору руху дорівнює 0,02. Яку потужність при цьому розвиває двигун автомобіля?

Білет №3

Миттєва та середня швидкість.

Сила пружності. Закон Гука. Види деформацій.

Камінь кинутий з висоти 2 м під деяким кутом до горизонту із початковою швидкістю 6 м/с. Знайдіть швидкість каменю під час падіння на землю.

Білет №4

Прискорення. Рух із постійним прискоренням. Рівняння руху тіла із постійним прискоренням.

Сили тертя та опору.

Куля масою 1 кг, рухаючись зі швидкістю 6 м/с, наздоганяє кулю масою 1,5 кг, що рухається по тому ж напрямку зі швидкістю 2 м/с. Знайдіть швидкості куль після їх абсолютно пружного зіткнення.

Квиток №5

Графіки рівноприскореного руху (координати, швидкості, прискорення).

Рух пов'язаних тіл.

Два супутники рухаються навколо Землі круговими орбітами на відстані 7600 км і 600 км від її поверхні. Чому дорівнює ставлення швидкості першого супутника до швидкості другого? Радіус Землі дорівнює 6400 км.

Білет №6

Вільне падіння. Розрахунок параметрів при вільному падінні.

Неінерційні системи відліку.

Ліфт опускається рівноприскорено і в перші 10 с проходить 10 м. На скільки зменшиться вага пасажира масою 70 кг, що знаходиться в цьому ліфті?

Білет №7

Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту.

Імпульс сили та імпульс тіла.

Велосипедист масою 80 кг рухається атракціоном «мертва петля» зі швидкістю 54 км/год. Радіус петлі дорівнює 4,5 м. Знайдіть вагу велосипедиста у верхній точці петлі.

Квиток №8

Рух тіла, кинутого горизонтально.

Закон збереження імпульсу.

Колона військ під час походу рухається зі швидкістю 5 км/год, розтягнувшись дорогою з відривом 400 м. Командир, що у хвості колони, посилає велосипедиста з дорученням до головного загону. Велосипедист їде зі швидкістю 25 км/год і, на ходу виконавши доручення, одразу ж повертається з тією ж швидкістю. Через якийсь час після отримання доручення він повернеться назад?

Білет №9

Рівномірний рух точки по колу. Центрошвидке прискорення.

Робота сил. Потужність.

З вікна викинули м'яч у горизонтальному напрямку зі швидкістю 12 м/с. Він упав на землю через 2 с. З якої висоти кинули м'яча і на якій відстані від будівлі він упав?

Білет №10

Відносність механічного руху. Принцип відносності Галілея.

Енергія. Закон збереження енергії у механіці.

Визначте середню орбітальну швидкість супутника, якщо середня висота його орбіти над Землею 1200 км, а період обігу 105 хвилин.

Білет №11

Перший закон Ньютона. Інерційні системи відліку.

Зміна енергії системи під впливом зовнішніх сил.

Дерев'яний брусок масою 2 кг рівномірно тягнуть по дерев'яній дошці, розташованій горизонтально, за допомогою пружини жорсткістю 100 Н/м. Коефіцієнт тертя дорівнює 0,3. Знайдіть подовження пружини.

Білет №12

Рівночинна сила. Другий закон Ньютона.

Абсолютно пружні зіткнення куль.

Людина масою 60 кг стоїть на льоду та ловить м'яч масою 500 г, який летить горизонтально зі швидкістю 20 м/с. На яку відстань відкотиться людина з м'ячем горизонтальною поверхнею льоду, якщо коефіцієнт тертя дорівнює 0,05?

Білет №13

Третій закон Ньютона. Вага тіла.

Абсолютно непружні зіткнення куль.

Ящик масою 60 кг починають переміщати горизонтальною поверхнею з прискоренням 1 м/с 2 діючи на нього з постійною силою, спрямованою під кутом 30 0 до горизонту. Визначте силу, з якою тягнуть ящик, якщо коефіцієнт тертя ковзання дорівнює 0,2.