Задачи к экзамену

Задачи для самостоятельного решения и подготовки к экзамену по физике
(первая часть)
Кинематическое уравнение движения материальной точки по прямой имеет вид , где , , . Для момента времени определить: 1) мгновенную скорость υ; 2) мгновенное ускорение a; 3) среднюю скорость за 2 с от начала движения.
Движение материальной точки описывается уравнениями: х = At2; y =Bt , где А = 1 м/с2; В = 2 м/с. Определить: 1) уравнение траектории; 2) скорость точки в момент времени t = 1 с ; 3) полное ускорение точки в этот момент; 4) нормальное и тангенциальное ускорения точки в этот момент.
Частица движется так, что её угловая скорость изменяется со временем по закону: ω=4+5t. Найдите угловое перемещение и угловое ускорение в момент времени 2 с. Начальные условия: t0 = 0 c, φ0 = 0 рад.
Груз массой 15 кг поднимают в гору с углом при основании 300. Зависимость координаты от времени выражается уравнением . Коэффициент сопротивления движению равен 0,5. Найти силу тяги, приложенную к грузу в момент времени 2 с.
Через неподвижный блок в виде однородного сплошного цилиндра массой m = 0,2 кг перекинута невесомая нить, к концам которой прикреплены тела массами m1 = 0,35 кг и m2 = 0,55 кг. Пренебрегая трением в оси блока, определите: 1) ускорение а грузов; 2)отношение сил натяжения Т1/Т2 сил натяжения нити.
К ободу однородного сплошного диска радиусом 0,5 м приложена касательная сила 100 Н. При вращении, на диск действует момент сил трения 2 Н∙м. Определите массу диска, если известно, что его закон вращения имеет следующий вид: φ=5t+8t^2.
Конькобежец, разогнавшись до скорости 21 км/ч, въезжает на горку с уклоном 300, поднимаясь на высоту 1,6 м. Определите коэффициент трения коньков о лёд.
Определите работу, совершаемую при подъёме груза массой 100 кг по наклонной плоскости на расстояние 4 м. Угол наклона плоскости к горизонту 300, время подъема 2 с, коэффициент трения груза о плоскость 0,06. Движение считать равноускоренным.
Орудие, имеющее массу ствола 500 кг , стреляет под углом 300 к горизонту. Масса снаряда 5 кг, его начальная скорость 450 м/с. При выстреле ствол откатывается на расстояние 40 см. Определить среднее значение силы торможения орудия.
В баллистический маятник массой 5 кг попадает пуля массой 10 г и застревает в нем. Найдите скорость пули, если маятник, отклонившись после удара, поднимается на высоту 10 см.
Платформа, имеющая форму диска, может вращаться вокруг вертикальной оси. На краю платформы стоит человек массой 60 кг. На какой угол повернется платформа, если человек пойдет вдоль края платформы с постоянной скоростью и, обойдя её, вернется в исходную точку? Масса платформы 240 кг. Человека считать материальной точкой.
Пуля массой 5 г летит со скоростью 200 м/с и ударяется о выступ покоящегося зубчатого колеса, момент инерции которого 0,2 кг∙м2. Расстояние от точки попадания пули до оси вращения 30 см. Определите угловую скорость, с которой колесо начнет вращаться, считая удар неупругим. Пуля двигалась в плоскости вращения колеса.
Шар массой 1 кг катится по горизонтальной поверхности с постоянной скоростью 2 м/с. Найдите кинетическую энергию шара. Какой путь пройдет шар вверх по наклонной плоскости, расположенной под углом 300 к горизонту?
Водомер представляет собой горизонтальную трубу переменного сечения, в которую впаяны две вертикальные манометрические трубки одинакового сечения. По трубе протекает вода. Пренебрегая вязкостью воды, определите её массовый расход, если разность уровней в манометрических трубках 8 см, а сечения трубы у оснований манометрических трубок 6 см2 и 12 см2 соответственно. Плотность воды 1000 кг/м3.
За время 1 ч через трубку диаметром 40 см прокачивается газ массой 15 кг. Вязкость газа 10-5 Па∙с. Определите характер течения газа, если критическое значение числа Рейнольдса для ламинарного течения газа 2000.
В баллоне объемом 10 литров находится гелий под давлением 1 МПа при температуре 300 К. После того как из баллона был израсходован гелий массой 10 г, температура в баллоне понизилась до 290 К. Определить 1) давление гелия, оставшегося в баллоне; 2) его плотность; 3) количество оставшихся в баллоне молекул гелия; 4) их концентрацию.
Определите высоту полета самолета, если атмосферное давление на этой высоте 2,5·104 Па, а у поверхности Земли 105 Па. Температуру воздуха считать постоянной и равной 220 К.
Кислород массой 2 кг занимающий объём 1 м3 при давлении 0,2 МПа изобарно нагревают до объёма 3 м3, а затем при постоянном объёме увеличивают давление до 0,5 МПа. Определите изменение внутренней энергии, количество теплоты, полученное газом и совершенную им работу. Постройте график процесса.
Кислород массой 500 г нагревают при постоянном давлении на 60 К. Определите количество теплоты, полученное газом, изменение его внутренней энергии и совершенную работу. Постройте график процесса в PV, PT и VT координатах.
Тепловая машина, совершая обратимый цикл Карно, за 1 цикл совершает работу 1 кДж. Температура нагревателя 400 К, температура холодильника 300 К. Определите: 1) КПД машины; 2) количество теплоты, получаемое машиной от нагревателя за один цикл; 3) количество теплоты, отданное холодильнику за один цикл.