Организационно-методические указания
Контрольная работа №1
Классическая и релятивистская механика
1. Материальная точка движется вдоль прямой так, что ее ускорение линейно растет и за первые 10 с достигает значения 5 м/с2. Определить в конце десятой секунды скорость точки и пройденный ею путь.
2. Якорь электродвигателя, имеющий частоту вращения 50 об/с, после выключения питания, сделав 628 оборотов, остановился. Определить угловое ускорение якоря.
3. Молекула массой 4,65∙10-26 кг, летящая со скоростью 600 м/с, ударяется о стенку сосуда под углом 60 0 к нормали и упруго отскакивает от нее без потери скорости. Найти импульс силы, полученный стенкой во время удара.
4. На носу и на корме лодки массой 120 кг и длиной 3 м, стоящей неподвижно на озере, сидят два рыболова массами 60 кг и 90 кг. Найти смещение лодки, когда рыболовы поменяются местами.
5. Гиря массой 10 кг падает с высоты 0,5 м на подставку, скрепленную с пружиной жесткостью 30 Н/см. Определить смещение пружины подставки.
6. Колесо радиусом 30 см и массой 3 кг скатывается без трения по наклонной плоскости длиной 5 м и углом наклона 25 0. Определить момент инерции колеса, если его скорость в конце движения составляла 4,6 м/с.
7. Два одинаковых однородных шара из одинакового материала соприкасаются друг с другом. Определить, как изменится потенциальная энергия их гравитационного взаимодействия, если массу шаров увеличить в 3 раза.
8. Определить, какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти протон, чтобы его скорость составила 90% скорости света.
Контрольная работа №2
Молекулярная физика и термодинамика
1. Два сосуда, содержащие одинаковые массы одного газа, соединены трубкой с краном. В первом сосуде давление 5∙103 Н/м2, во втором 8∙103 Н/м2. Какое давление установится после открытия крана, если температура остается неизменной?
2. Найти импульс молекулы водорода при температуре 20 0С. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной скорости.
3. Используя функцию распределения молекул идеального газа по энергиям, найти для данной температуры отношение средней кинетической энергии молекул к ее наиболее вероятному значению.
4. При температуре 300 К и некотором давлении средняя длина свободного пробега молекул кислорода равна 0,1 мкм. Чему равно среднее число столкновений, испытываемых молекулами в 1 с, если сосуд откачан до 0,1 первоначального давления? Температуру газа считать постоянной.
5. При температуре 207 0С 2,5 кг некоторого газа занимают объем 0,3 м3. Определить давление газа, если его удельная теплоемкость равна
519 Дж/кг∙К, а показатель адиабаты равен 1,67.
6. Работа расширения некоторого двухатомного идеального газа составляет
2 кДж. Определить количество подведенного к газу количества теплоты, если процесс протекал: 1) изотермически; 2) изобарно.
7. Идеальная холодильная машина, работающая по обратному циклу Карно, предает тепло от холодильника с водой при температуре 0 0С кипятильнику с водой при температуре 100 0С. Какую массу воды нужно заморозить в холодильнике, чтобы превратить в пар 1 кг воды в кипятильнике?
8. Широкое колено U-образного манометра имеет диаметр 2 мм, а узкое −
1 мм. Определить разность уровней ртути в коленах при краевом угле 138 0.
Контрольная работа №3
Электростатика. Постоянный электрический ток
1. Определить напряженность поля, создаваемого диполем с электрическим моментом 1 нКл∙м на расстоянии 25 см от центра диполя в направлении, перпендикулярном его оси.
2. Две трети тонкого кольца радиусом 10 см несут равномерно распределенный с линейной плотностью 0,2 мкКл/м заряд. Определить напряженность электрического поля в центре кольца.
3. Поле создано двумя равномерно заряженными концентрическими сферами радиусами 5 см и 8 см. Заряды сфер соответственно равны 2 нКл и −1 нКл. Определить напряженность электростатического поля в точках, лежащих от центра сфер на расстояниях 3 см, 6 см и 10 см. Построить график зависимости напряженности поля в зависимости от расстояния до центра сфер.
4. Определить линейную плотность заряда бесконечно длинной заряженной нити, если работа сил поля по перемещению заряда 1 нКл с расстояния 5 см до 2 см в направлении, перпендикулярном нити, равна 50 мкДж.
5. Протон и α-частица, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в плоский конденсатор параллельно пластинам. Во сколько раз отклонение протона полем конденсатора будет больше отклонения α-частицы?
6. Плоский воздушный конденсатор с площадью обкладок 200 см2 каждая и расстоянием между ними 5 мм заряжается до разности потенциалов 600 В и отключается от батареи. Как изменятся емкость и энергия конденсатора, если в пространство между обкладками параллельно им ввести металлическую пластину такой же площади и толщиной 2 мм?
7. Два вольтметра, соединенные последовательно, подключены к источнику тока и показывают 8 В и 4 В. Если подключить к источнику только второй вольтметр, он покажет 10 В. Чему равна ЭДС источника?
8. В течение 20 с при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике сопротивлением 5 Ом выделилось
4 кДж количества теплоты. Определить скорость нарастания силы тока.
Вариант №4
Студент________________________ Группа_________
Шифр___________
Организационно-методические указания