ИНФОРМАЦИОННО-методическИЕ УКАЗАНИЯ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Ростовский государственный строительный университет»
Утверждено
на заседании кафедры физики
31 августа 2007 г.
ИНФОРМАЦИОННО-методическИЕ УКАЗАНИЯ
К КОМПЬЮТЕРНОМУ ТЕСТИРОВАНИЮ ПО ФИЗИКЕ. ЧАСТЬ I. МЕХАНИКА
Ростов-на-Дону
УДК 531.383
Информационно-методические указания к компьютерному тестированию по физике. Часть I. Механика.
– Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2008. – 15 с.
Содержатся тестовые задания для проверки уровня подготовки студентов по курсу физики, а также необходимый теоретический материал для самостоятельной работы студентов при подготовке к защите лабораторных работ физического практикума, к промежуточной и итоговой аттестациям студентов, к сдаче зачетов и экзаменов.
Предназначены для студентов всех специальностей РГСУ, предусматривающих изучение курса физики.
Составители: проф. Н.Н.Харабаев,
проф. А.Н.Павлов
Рецензент: доц. Ю.И.Гольцов
Редактор Н.Е.Гладких
Темплан 2008 г., поз. 191
Подписано в печать 8.02.08.
Формат 60х84 1/16. Бумага писчая. Ризограф. Уч.-изд.л. 1,0
Тираж 100 экз. Заказ
___________________________________________________________
Редакционно-издательский центр
Ростовского государственного строительного университета
334022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162.
© Ростовский государственный
строительный университет, 2008
Кинематика точки и поступательного движения твердого тела
ЗАДАНИЕ № 1
Задан закон движения материальной точки: 
Эта точка движется равномерно...
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) только по оси OZ; 2) только по оси OХ; 3) только по оси OY;
4) по осям OХ и OZ; 5) по осям OХ и OY.
---------------------------
Указание.
Радиус-вектор материальной точки: 
;
скорость материальной точки: 
.
ЗАДАНИЕ № 2
Если 
и 
- тангенциальная и нормальная составляющие ускорения, то соотношения: 
и 
справедливы для...
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) равномерного криволинейного движения;
2) прямолинейного равномерного движения;
3) равномерного движения по окружности;
4) прямолинейного равноускоренного движения.
ЗАДАНИЕ № 3
Точка движется по окружности с угловой скоростью, изменяющейся в соответствии с графиком, показанном на рисунке. Укажите верное утверждение для нормального аn и тангенциального at ускорений этой точки.
 | ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) аn - увеличивается, at - уменьшается; 2) аn - постоянно, at - постоянно; 3) аn - увеличивается, at – постоянно; 4) аn - увеличивается, at - увеличивается; 5) аn - постоянно, at - увеличивается. |
-------------------------------------
Указания к заданиям № 2, 3.
Ускорения: 
, где R– радиус окружности.
ЗАДАНИЕ № 4
Тело движется по траектории, указанной на рисунке, так, что его скорость остается постоянной. В какой точке траектории нормальное ускорение тела наименьшее?
 | ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) K; 2) L; 3) M; 4) N; 5) Q. |
ЗАДАНИЕ № 5
Тело движется по указанной на рисунке траектории так, что его нормальное ускорение остается постоянным. В какой точке траектории скорость тела наибольшая.
 | ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) K; 2) L; 3) M; 4) N; 5) Q. |
---------------------------
Указание к заданиям № 4-5. Нормальное ускорение точки: 
,
где V – скорость точки, R – радиус кривизны траектории.
ЗАДАНИЕ № 6
Материальная точка М движется по окружности со скоростью 
. На рисунке помещен график зависимости проекции скорости 
от времени ( 
– единичный вектор положительного направления, – проекция на это направление). При этом для нормального an и тангенциального at ускорений выполняются условия …
 | ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) an – увеличивается, at – постоянно; 2) an – постоянно, at – увеличивается; 3) an – увеличивается, at – увеличивается; 4) an – постоянно, at – постоянно. |
ЗАДАНИЕ № 7
Материальная точка М движется по окружности со скоростью 
. На рисунке показан график зависимости 
от времени ( - единичный вектор положительного направления, - проекция на это направление).
Укажите направление ускорения точки M в момент времени t1.
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1; 2; 3; 4.
Укажите направление ускорения точки M в момент времени t2.
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1; 2; 3; 4.
Укажите направление ускорения точки M в момент времени t3.
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1; 2; 3; 4.
---------------------------
Указание к заданиям № 6, 7.
Ускорение точки: 
; где 
( 
- единичный вектор нормали, вектор 
направлен к центру кривизны траектории).
ЗАДАНИЕ № 8
Точка движется по закону: 
. Это движение происходит под действием силы, которая параллельна...
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) плоскости ХОZ ; 2) плоскости YOZ; 3) оси ОX ;
4) оси OZ; 5) плоскости ХОY.
---------------------------
Указание
Радиус-вектор точки: 
.
Ускорение: 
.
Направления силы и ускорения совпадают: 
.
ЗАДАНИЕ № 9
Материальная точка движется по криволинейной траектории KL под действием некоторой силы (рисунок). Во всех точках траектории скорость не равна нулю. Какие направления силы невозможны?
 | ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) B, С; 2) A, В, C; 3) E, D; 4) А, В; 5) С, E, D. |
---------------------------
Указание
Сила: 
. Ускорение: 
.
Нормальная составляющая ускорения : 
( - единичный вектор нормали).
ЗАДАНИЕ № 10
Импульс материальной точки изменяется по закону: 
. Как зависит модуль силы F от времени?
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) 
; 2) 
; 3) 
; 4) 
.
---------------------------
Указание Модуль вектора силы: 
.
Проекции вектора силы на оси координат: 
; 
; 
. Импульс материальной точки: 
.
ЗАДАНИЕ № 11
Сила, действующая на материальную точку массой 2 кг, меняется по закону Fх=3t2 (Н). Какую скорость будет иметь точка, если от начала движения пройдет 2 c?
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) 6 м/с;2) 2.5 м/с; 3) 2 м/с;4) 4 м/с;5) 3 м/с.
---------------------------
Указание
Изменение импульса материальной точки за время dt : 
.
Импульс материальной точки к моменту времени t: 
.
ЗАДАНИЕ № 12
Система состоит из трех шаров c массами m1=1 кг, m2=2кг, m3=3 кг, которые двигаются так, как показано на рисунке. Если скорости шаров v1=3м/с, v2=2м/с, v3=1м/с, то величина скорости центра масс этой системы в м/c равна…
 | ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) 2/3; 2) 5/3; 3) 4; 4) 10. |
---------------------------
Указание Импульс системы: 
, где
величина скорости центра масс: 
( 
) .
ЗАДАНИЕ № 13
В потенциальном поле сила 
пропорциональна градиенту потенциальной энергии 
. Если график зависимости потенциальной энергии от координаты x имеет вид, указанный на рисунке, то зависимость проекции силы 
на ось OX будет…
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
 |     1) 2) 3) 4) |
---------------------------
Указание 
; 
; 
.
ЗАДАНИЕ № 14
Диск начинает вращаться вокруг неподвижной оси, при этом угол поворота j меняется по закону: j=(2t2-t). Чему равны угловая скорость и угловое ускорение диска через 2c?
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) 7 (1/c), 4 (1/с2); 2) 8 (1/c), 3 (1/с2);3) 8 (1/c), 4 (1/с2); 4) 4 (1/c), 4 (1/с2);5) 7 (1/c), 3 (1/с2).
ЗАДАНИЕ № 15
Диск радиуса R вращается вокруг вертикальной оси равноускоренно по часовой стрелке. Укажите направление вектора углового ускорения.
 | ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) 1; 2) 4; 3) 2; 4) 3. |
---------------------------
Указание к заданиям 14, 15
Угловая скорость : 
. Угловое ускорение: 
.
Вектор угловой скорости направлен по оси вращения в соответствии с правилом правого винта.
Вектор углового ускорения совпадает по направлению с вектором угловой скорости для ускоренного вращения и противоположен ему для замедленного движения.
ЗАДАНИЕ № 16
Момент инерции однородного тела зависит от:
A. Массы тела; В. Формы и размеров тела;
C. Выбора оси вращения.
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) А и C; 2) Только А; 3) В и С; 4) A, В и C; 5) A и В.
ЗАДАНИЕ № 17
Диск и цилиндр имеют одинаковые массы и радиусы (рисунок). Для их моментов инерции справедливо соотношение…
 | ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) Iц<Iд ; 2) Iц>Iд ; 3) Iц=Iд.. |
ЗАДАНИЕ № 18
Момент инерции однородного диска массой m и радиусом R относительно оси, проходящей через его центр масс перпендикулярно плоскости диска, равен 
. Чему равен момент инерции диска относительно оси, проходящей через его край и перпендикулярной плоскости диска?
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) 
; 2) 0,4 mR2; 3) 
; 4) mR2 ; 5) 2mR2.
---------------------------
Указания к заданиям №16–18
Момент инерции материальной точки массой m относительно оси вращения: 
, где r – расстояние от этой точки до оси вращения.
|
(сумма моментов инерции N материальных точек, из которых состоит тело). 
Момент инерции сплошного однородного цилиндра (диска) радиусом R и массой m относительно оси, совпадающей с его геометрической осью: 
.
Теорема Штейнера: если момент инерции тела относительно оси 
, проходящей через центр масс данного тела, равен IC , то момент инерции этого же тела относительно оси 
, параллельной оси 
, равен: 
, где m - масса тела; a -расстояние между рассматриваемыми осями и .
ЗАДАНИЕ №19
К точке, лежащей на внешней поверхности диска, приложены 4 силы. Если ось вращения проходит через центр О диска перпендикулярно плоскости рисунка, то плечо силы F, равно...
 | ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: Для силы F1 : a, b, c, 0. Для силы F2 : a, b, c, 0. Для силы F3 : a, b, c, 0. Для силы F4 : a, b, c, 0. |
ЗАДАНИЕ № 20
Диск может вращаться вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. К некоторой точке А,лежащей на радиусе диска, прикладывают одну из сил, лежащих в плоскости диска.Укажите верные соотношения для моментов этих сил.
 | ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) M1<M2<M3<M4 ; 2) M1>M2>M3; M4=0; 3) M1<M2<M3; M4=0; 4) M1>M2>M3>M4 ; 5) M1=M2=M3; M4=0. |
ЗАДАНИЕ № 21
Однородный стержень длины L совершает колебательное движение около положения равновесия. Каковы направление и величина момента силы тяжести для указанного на рисунке направления движения?
 | ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) от нас  ; 2) к нам ; 3) к нам  ; 4) к нам  ; 5) от нас . |
ЗАДАНИЕ № 22
Диск начинает вращаться под действием момента сил, график временной зависимости которого представлен на рисунке.
Какой из предложенных графиков правильно отражает зависимость угловой скорости диска от времени?
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) А; 2) В; 3) C; 4) D; 5) E.
ЗАДАНИЕ № 23
Диск начинает вращаться с постоянным угловым ускорением. Зависимость момента импульса диска от времени представлена на рисунке графиком...
 | ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) A; 2) B; 3) C; 4) D; 5) E. |
ЗАДАНИЕ № 24
На твердое тело, находившееся в состоянии покоя, начал действовать постоянный момент силы. При этом:
А) момент импульса тела стал увеличиваться;
В) кинетическая энергия тела стала увеличиваться;
С) угловое ускорение тела стало увеличиваться.
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) только А; 2) только B; 3) только C;
4) только А и B; 5) только B и C.
ЗАДАНИЕ № 25
Момент импульса тела относительно неподвижной оси изменяется по закону 
. Укажите график, правильно отражающий зависимость величины момента сил, действующих на тело, от времени.
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) a; 2) b; 3) c; 4) d; 5) e.
---------------------------
Указания к заданиям №19 -25
В том случае, если вектор силы , действующей на тело, имеющее ось вращения 
, расположен в плоскости, перпендикулярной оси , то справедливы следующие соотношения:
1) момент силы относительно оси : 
где 
- плечо силы относительно оси , т.е. расстояние от оси до прямой действия силы ( 
вектор 
направлен вдоль оси вращения в соответствии с правилом правого винта);
2) угловое ускорение : 
, где 
- момент инерции тела относительно оси вращения ;
3) момент импульса тела относительно оси : 
;
4) 
.
Кинетическая энергия вращательного движения: 
.
ЗАДАНИЕ № 26
Мощность, которую развивает человек массой 70 кг при подъеме по лестнице на 5-й этаж в течение 40 с, примерно равна...
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) 200 Вт; 2) 400 Вт; 3) 600 Вт; 4) 800 Вт.
ЗАДАНИЕ № 27
Тело массой 2 кг поднято над Землей. Его потенциальная энергия 400 Дж. Если на поверхности Земли потенциальная энергия тела равна нулю, то скорость, с которой тело упадет на Землю, составит...
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) 10 м/с; 2) 14 м/с; 3) 20 м/с; 4) 40 м/с.
ЗАДАНИЕ № 28
Покоящееся ядpо уpана испускает ядpо гелия, пpевpащаясь в ядpо тоpия
. Какое из следующих утвеpждений верно?
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1. Оба пpодукта pаспада имеют одинаковую кинетическую энеpгию.
2. Пpодукты pаспада движутся в одном напpавлении.
3. Ядpо гелия имеет большую кинетическую энеpгию, чем ядpо тоpия.
4. Ядpо тоpия имеет больший импульс, чем ядpо гелия.
ЗАДАНИЕ № 29
Два маленьких шарика А и В из пластилина массой М и 3М соответственно подвешены к потолку на нитях одинаковой длины l. Шарик А отклоняют так, что он поднимается на высоту h (рисунок) и отпускают. После столкновения шариков А и В они поднимаются на максимальную высоту, равную...
 | ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: 1) (1/2).h; 2) (1/3).h; 3) (1/8).h; 4) (1/16).h; 5) (1/4).h. |
---------------------------
Указания к заданиям №26 -29.
Закон сохранения энергии: 
( 
; 
).
Средняя мощность: 
( 
). Закон сохранения импульса: 
.
ЗАДАНИЕ № 30
Сплошной и полый (трубка) цилиндры, имеющие одинаковые массы и радиусы, вкатываются без проскальзывания на горку. Если начальные скорости тел одинаковы, то...
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1. Выше поднимется полый цилиндр.
2. Оба тела поднимутся на одну и ту же высоту.
3. Выше поднимется сплошной цилиндр.
ЗАДАНИЕ № 31
Сплошной и полый (трубка) цилиндры, имеющие одинаковые массы и радиусы, скатываются без проскальзывания с горки высотой h.
У основания горки ...
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) больше будет скорость полого цилиндра;
2) больше будет скорость сплошного цилиндра;
3) скорости обоих тел будут одинаковы.
---------------------------
Указание к заданиям №30, 31.
Кинетическая энергия катящегося цилиндра: 
.
ЗАДАНИЕ № 32
Человек, стоящий на вращающейся скамье Жуковского, повернул вертикально расположенный в руках стержень в горизонтальное положение. В результате этого у системы:
А) увеличится момент инерции;
Б) увеличится угловая скорость;
В) момент импульса не изменится..
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) только А; 2) только Б; 3) только В;
4) только А и В; 5) только Б и В.
---------------------------
Указания
Момент импульса: 
.
Закон сохранения момента импульса: 
.
Момент инерции системы N тел: 
.
ЗАДАНИЕ № 33
Космический корабль пролетает мимо вас со скоростью 0.8 с. По вашим измерениям его длина равна 90 м. В состоянии покоя его длина наиболее близка к...
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) 110 м; 2) 55 м; 3) 250 м; 4) 90 м; 5) 150 м.
ЗАДАНИЕ № 34
Космический корабль с двумя космонавтами летит со скоростью V=0,8c (с - скорость света в вакууме). Один из космонавтов медленно поворачивает метровый стержень из положения 1, параллельного направлению движения, в положение 2, перпендикулярное этому направлению. Тогда длина стержня с точки зрения а) другого космонавта, б) наблюдателя на Земле ...
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1)изменится от 1, 0 мв положении 1 до 0,6 м в положении 2;
2) 1,0 м при любой ориентации стержня;
3) изменится от 1, 0 м в положении 1 до 1,67 м в положении 2;
4) изменится от 0,6 м в положении 1 до 1,0 м в положении 2;
5) 0,6 м при любой ориентации стержня.
ЗАДАНИЕ № 35
Пи-ноль-мезон, двигавшийся со скоpостью 0,8 с в лабоpатоpной системе отсчета, pаспадается на два фотона Y1 и Y2. В собственной системе отсчета мезона фотон Y1 был испущен впеpед, а фотон Y2 - назад относительно напpавления полета мезона. Скоpость фотона Y2 в лабоpатоpной системе отсчета pавна:
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) -1,0 с;2) +1,8 c;3) +1,0 c;4) - 0,2 c;5) +0,8 c.
---------------------------
Указания к заданиям № 33-35
Скорость света в вакууме не зависит от движения источника света и одинакова во всех инерциальных системах отсчета.
Линейный размер (длина l) тела в лабораторной системе отсчета, относительно которой оно движется со скоростью V : 
,
где l0 - его собственная длина (в состоянии покоя).
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Ростовский государственный строительный университет»
Утверждено
на заседании кафедры физики
31 августа 2007 г.
ИНФОРМАЦИОННО-методическИЕ УКАЗАНИЯ