Динамика поступательного движения. Механическая энергия

Тестовые задания

2.1. Масса тела это …

1) мера потенциальной энергии тела

2) количество вещества в теле

3) мера инертности тела

4) отношение веса тела к ускорению свободного падения

5) мера гравитационного взаимодействия тел

2.2. Силой называется …

1) способность тела совершать работу

2) причина, поддерживающая движение тела

3) мера взаимодействия тел или частей тела

4) причина ускорения тела

5) мера инертности тела

2.3. Законы Ньютона применимы для описания движения тел …

1) в инерциальных и неинерциальных системах отсчета

2) только в инерциальных системах отсчета

3) только при движении со скоростями, много меньшими скорости света в любых системах отсчета

4) в инерциальных системах отсчета при движении тел с любыми скоростями

5) в инерциальных системах отсчета при движении со скоростями, много меньшими скорости света

2.4. Второй закон Ньютона в форме , где – силы, действующие на тело со стороны других тел, …

1) справедлив в любой системе отсчета

2) справедлив для тел с переменной массой

3) справедлив для тел как с постоянной, так и с переменной массой

4) справедлив при скоростях движения тел как малых, так и сопоставимых со скоростью света в вакууме

5) справедлив только для тел с постоянной массой в инерциальных системах отсчета

2.5. Для пассажира, стоящего на железнодорожной платформе, поезд можно считать инерциальной системой отсчёта в случае, когда …

1) поезд движется с постоянной скоростью по закруглению

2) поезд движется с постоянным ускорением по прямому участку пути

3) поезд движется с постоянной скоростью по прямому участку пути

4) поезд трогается с места

5) поезд свободно скатывается под уклон

2.6. Инерциальной системой отсчета является система отсчета, которая относительно другой инерциальной системы отсчета движется …

1) прямолинейно с переменным ускорением

2) прямолинейно с постоянным ускорением

3) прямолинейно и равномерно

4) равномерно по окружности

5) равномерно по произвольной криволинейной траектории

2.7. Тело массой m движется под действием постоянной по модулю и направлению силы . График, соответствующий движению этого тела, имеет вид …

1) а 2) б 3) в 4) г 5) д

2.8. Материальная точка М движется по окружности со скоростью υ. На рис. 1 показан график зависимости скорости от времени ( –единичный вектор положительного направления, – проекция на это направление). На рис. 2 укажите направление силы, действующей на т. М в момент времени t ₁.

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 5) 5

2.9. Скорость автомобиля изменялась со временем, как показано на графике зависимости υ (t). В момент времени t ₁ автомобиль поднимался по участку дуги. Направление результирующей всех сил, действующих на автомобиль в этот момент времени, правильно отображает вектор …

1)5 2)1 3)2 4) 3 5) 4

2.10. Автомобиль движется равномерно и прямолинейно со скоростью . Равнодействующая всех сил, действующих на автомобиль, …

1) изменяется со временем по величине

2) не изменяется со временем и действует по направлению движения

3) не изменяется со временем и действует против направления движения

4) не изменяется со временем по величине и направлению

5) равна нулю

2.11. Небольшое тело, подвешенное на невесомой и нерастяжимой нити, совершает колебания. Ускорение тела …

1) зависит от массы тела

2) равно нулю в положении равновесия (нижней точке)

3) равно нулю в крайних точках

4) равно нулю в положении равновесия и в крайних точках

5) ни в одной точке не равно нулю

2.12. К телу, находящемуся в состоянии покоя на гладком горизонтальном столе, приложена постоянная горизонтально направленная сила. Во время действия этой силы не будет изменяться …

1) положение тела

2) ускорение тела

3) скорость тела

4) импульс тела

5) кинетическая энергия тела

2.13. Тело массой движется по плоскости таким образом, что зависимость проекций скорости тела от времени имеет вид: и . При этом модуль равнодействующей приложенных к телу сил равен … Н.

1) 2 2) 6 3) 8 4) 10 5) 14

2.14. Тело движется вдоль оси х согласно уравнению . Модуль силы, действующей на тело, со временем …

1) равен нулю

2) возрастает

3) убывает

4) не изменяется

5) сначала возрастает, затем убывает

2.15. Тело, массой 2 кг движется прямолинейно по закону . Сила, действующая на тело в конце первой секунды движения, равна …Н.

1) 3,2 2) 2,4 3) 1,6 4) 3,6 5) 2,8

2.16. Камень брошен вертикально вверх. Если учесть силу сопротивления воздуха, то камень движется с ускорением …

1) при подъеме – меньшим g, при спуске – большим g

2) при подъёме – большим g, при спуске – меньшим g

3) равным g в течение всего времени движения

4) меньшим g

5) большим g

2.17. Человек входит в лифт, который затем начинает двигаться равномерно вверх, при этом вес человека …

1) увеличится

2) будет зависеть от скорости движения лифта

3) уменьшится

4) не изменится

5) станет равным нулю

2.18. Вес тела массой m в лифте, поднимающемся ускоренно вверх с ускорением а, равен …

1) 2) 3) 4) 5)

2.19. Лифт движется вниз с ускорением a > g, при этом …

1) тело прижмется к полу лифта

2) с телом ничего не произойдет

3) тело прижмется к потолку лифта

4) тело будет находиться в невесомости

1) 2) 3) 4) 5)

2.21. Деревянный брусок соскальзывает с наклонной плоскости с постоянной скоростью. Угол наклона плоскости составляет 15º. Коэффициент трения между бруском и плоскостью равен …

1) arctg15º 2) cоs15º 3) tg15º 4) arcsin15º 5) arccos15º

2.22. Тело массой m движется по наклонной плоскости, расположенной под углом к горизонту. Коэффициент трения между телом и плоскостью равен μ. Сила трения F _тр определяется по формуле …

1) 2) 3)

4) 5) F _тр= m g sinα

2.23. Груз поднимают с помощью ленточного транспортера, расположенного под углом к горизонту. Если коэффициент трения между лентой транспортера и грузом равен , то максимальное ускорение, с которым может подниматься груз, равно …

1) 2) 3)

4) 5)

2.24. Два одинаковых тела связаны нитью и лежат на гладком горизонтальном столе. Нить выдерживает нагрузку 20 Н. Сила, которую нужно приложить к одному из тел, чтобы нить оборвалась, равна … Н.

1) 20 2) 30 3) 40 4) 10 5) 50

2.25. Велосипедист массой 60 кг проезжает со скоростью 10 м/с середину выпуклого моста. Радиус кривизны 20 м, . Сила давления велосипедиста на мост равна … Н.

1) 300 2) 500 3) 1200 4) 900 5) 600

1

1) а 2) б 3) в 4) г 5) д

2.27. К телу приложена постоянная по модулю и направлению сила 10 Н. За время 10 с модуль приращения импульса тела составит … кг·м/с.

1) 1 2) 2 3) 10 4) 20 5) 100

1) 4 2) 1 3) 2 4) 3 5) сила равна нулю

2.29. Зависимость проекции силы F_x, действующей на тело, от времени представлена на рисунке. Изменение проекции импульса р_x тела за первые 4 секунды движения равно …

1) 15 2) 17 3) 18 4) 22 5) 25

2.30. Свободно падающий шарик массой m = 200 г ударился о пол со скоростью и подпрыгнул на высоту h = 80 см. Модуль изменения импульса шарика при ударе равен … кг·м/c.

1) 0,2 2) 0,8 3) 1,3 4) 1,8 5) 2,0

2.31. Пластилиновый шарик массой , летящий горизонтально со скоростью , ударяется о массивную вертикальную стену и прилипает к ней. При этом стена получила импульс, равный …

1) 2) 3) 4) 0 5)

2.32. Молекула массой m, летящая со скоростью , ударяется о стенку сосуда под углом α к нормали и упруго отскакивает от неё без потери скорости. Импульс силы, полученный стенкой во время удара, равен …

1) 2) 3) 4) 5)

2.33. Масса газов, мгновенно выброшенных из ракеты, стартующей с поверхности Земли, составляет 20% от первоначальной массы ракеты. Если скорость выброса газов равна 1 км/с, то ракета получает скорость относительно Земли, равную … м/с.

1) 800 2) 250 3) 350 4) 400 5) 500

2.34. На плот массы М, движущийся по реке со скоростью , с берега бросают груз массой m перпендикулярно направлению движения плота со скоростью . Скорость плота с грузом относительно земли сразу после падения груза на плот равна …

1) 2) 3)

4) 5)

2.35. Два шара массами 2 и 3 кг движутся в горизонтальной плоскости со скоростями 6 и 4 м/с соответственно. Угол между направлениями движения шаров составляет 60º. Шары неупруго соударяются. Скорость шаров после удара равна … м/с.

1) 2,40 2) 4,80 3) 4,16 4) 3,39 5) 2,59

2.36. На неподвижный бильярдный шар налетел другой такой же со скоростью . После упругого удара шары разлетелись так, что импульс одного шара стал p ₁= 0,3 кг·м/с, а другого p ₂ = 0,4 кг·м/с. Массы шаров равны … г.

1) 100 2) 10 3) 20 4) 40 5) 50

2.37. Два тела движутся по взаимно перпендикулярным направлениям. Первое тело массой 5 кг движется со скоростью 2 м/с, второе тело массой 10 кг – со скоростью 1 м/с. После абсолютно неупругого соударения импульс шаров равен … кг·м/с.

1) 14 2) 15 3) 16 4) 18 5) 20

1)

2)

3)

4)

5)

1)

2)

3)

4)

5)

2.40. Три маленьких шарика массами m, 2 m и 3 m расположены на одной прямой так, как показано на рисунке. Расстояние а между шариками равно 30 см. Центр масс системы находится на расстоянии … см от первого шарика.

1) 50 2) 10 3) 20 4) 30 5) 40

2.41. Четыре шарика расположены вдоль прямой. Массы шариков слева направо: 1 г, 2 г, 3 г, 4 г. Расстояния между соседними шариками по 10 см. Центр масс системы расположен от первого шарика на расстоянии … см.

1) 15 2) 18 3) 20 4) 23 5) 25

1) 3 2) 2/3 3) 4 4) 5/3 5) 10

2.43. Если центр масс системы материальных точек движется прямолинейно и равномерно, то импульс этой системы …

1) равен нулю

2) равномерно увеличивается

3) не изменяется

4) равномерно убывает

5) сначала увеличивается, затем уменьшается

2.44. Кинетическая энергия тела массой 5 кг, движущегося вдоль оси х по закону , где , в момент времени равна … Дж.

1) 1000 2) 1300 3) 1450 4) 2250 5) 2200

1) 15 2) 20 3) 25 4) 40 5) 50

2.46. Мяч, летящий со скоростью , отбрасывается ракеткой в противоположную сторону со скоростью . Если изменение кинетической энергии , то изменение импульса равно …

1) 2) 3) 4) 5)

2.47. Потенциальная энергия тела, находящегося на высоте 6 м от поверхности Земли, при уменьшении высоты на 4 м …

Считать потенциальную энергию тела на Земле равной нулю.

1) уменьшится в 4 раза

2) не изменится

3) уменьшится в 2 раза

4) уменьшится в 3 раза

5) уменьшится в 1,5 раза

2.48. Потенциальная энергия тела равна , где k = const, х – координата. Сила, действующая на тело, равна…

1) 2) 3) 4) 5)

2.49. Потенциальная энергия частицы имеет вид (, – модуль радиус-вектора ). Сила, действующая на частицу, равна …

1) 2) 3) 4) 5)

2.50. Потенциальная энергия частицы массы m, находящейся в центральном силовом поле, имеет вид , ( – константа, –модуль радиус-вектора частицы). Ускорение частицы равно …

1) 2) 3) 4) 5)

2.51. Тело массой 2 кг поднято над Землей. Его потенциальная энергия 400 Дж. Если на поверхности Земли потенциальная энергия равна нулю и силами сопротивления воздуха можно пренебречь, то скорость, с которой оно упадет на Землю, составит … м/с.

1) 10 2) 14 3) 20 4) 40 5) 50

2.52. Небольшая шайба начинает движение без начальной скорости по гладкой ледяной горке из т. А. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Зависимость потенциальной энергии шайбы от координаты х изображена на графике. Кинетическая энергия шайбы в т. С …

1) в 1,33 раза больше, чем в т. В

2) в 2 раза больше, чем в т. В

3) в 1,33 раза меньше, чем в т. В

4) в 2 раза меньше, чем в т. В

5) такая же, как и в т. В

2.53. Соотношение работ силы тяжести при движении тела из т. В в т. С по разным траекториям имеет вид …

1)

2)

3)

4)

5)

1)

2)

3)

4)

5)

2.55. На частицу, находящуюся в начале координат, действует сила, вектор которой определяется выражением , где и – единичные векторы декартовой системы координат. Работа, совершенная этой силой при перемещении частицы в точку с координатами (4; 3) равна … Дж.

1) 9 2) 12 3) 16 4) 20 5) 25

2.56. Изменение силы тяги на различных участках пути представлено на графике. Работа максимальна на участке …

1) 0-1 2) 1-2 3) 2-3 4) 3-4 5) 4-5

2.57. Находясь под действием взаимно перпендикулярных сил величиной 6 Н и 8 Н, не изменяющихся с течением времени, тело прошло путь 2 м. Над телом совершена работа … Дж.

1) 48,0 2) – 9,8 3) 9,8 4) 20,0 5) 28,3

2.58. Работа силы, равномерно возрастающей от F ₁ = 10 Н до F ₂ = 46 Н на пути S = 12 м, равна … Дж.

1) 120 2) 552 3) 460 4) 432 5) 336

2.59. Тело массой 1 кг соскользнуло по наклонной плоскости длиной 5 м, затем двигалось по горизонтальной поверхности 3 м, потом поднялось на высоту 3 м и горизонтально возвратилось в исходную точку. Полная работа силы тяжести над телом на всем пути движения равна … Дж.

1) 210 2) 0 3) 30 4) 60 5) 80

1) уменьшению полной энергии тела

2) увеличению полной энергии тела

3) увеличению кинетической энергии тела

4) увеличению потенциальной энергии тела

5) уменьшению потенциальной энергии тела

2.61. Тело массой m равномерно движется по горизонтальной плоскости под действием силы тяги F, направленной под углом α к направлению движения тела. Коэффициент трения скольжения μ, величина перемещения S. Работа силы трения, выраженная через заданные единицы, равна …

1) 2) 3)

4) 5)

2.62. Оконная квадратная штора массой 1 кг и длиной 2 м свертывается в тонкий валик наверху окна. При этом совершается работа … Дж.

1) 5 2) 10 3) 15 4) 20 5) 0

2.63. При выстреле из винтовки пуля массой 10 г вылетела вертикально вверх со скоростью 300 м/с и достигла высоты 4 км. Работа силы трения равна … Дж.

1) 50 2) 500 3) 4500 4) 45000 5) 90000

2.64. Тело массы бросили с башни высотой со скоростью . На землю оно упало со скоростью . Работа силы сопротивления равна …

1) 2) 4)

3) 5)

2.65. Пружину растянули на , а затем еще на . Отношение работ, произведенных в первом и во втором случаях, равно …

1) 1 2) 3) 4) 5)

2.66. Вагон массой m, двигавшийся под действием силы трения F _тр равномерно со скоростью υ, через некоторое время остановился. Работа силы трения равна …

1) 0 2) – 3) 4) – 5)

проекция силы упругости пружины на положительное направление оси Х в зависимости от координаты шарика. Работа силы упругости на участке О - А - О равна … Дж.

1) 4·10^–2 2) 0 3) 8·10^–2 4) – 4·10^–2 5) – 8·10^–2

2.68. Небольшая шайба начала движение без начальной скорости по гладкой ледяной горке из т. А. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Зависимость потенциальной энергии шайбы от координаты x изображена на графике. В т. В шайба, потеряв 10 Дж кинетической энергии при столкновении со стеной, повернула назад. Шайба остановилась в точке …

1) C 2) D 3) F 4) E

2.69. С ледяной горки с небольшим шероховатым участком АС из т. А без начальной скорости скатывается тело. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Зависимость потенциальной энергии шайбы от координаты х изображена на графике. При движении тела сила трения совершила работу А _тр = 20 Дж. После абсолютно неупругого удара со стеной в т. В выделилось количество теплоты, равное … Дж.

1) 60 2) 100 3) 80 4) 120 5) 20

2.70. Конькобежец массой , стоя на льду, бросил горизонтально гирю массой со скоростью . Конькобежец совершил работу, равную … Дж.

1) 30 2) 600 3) 330 4) 300 5) 150

2.71. Тело массы m бросили со скоростью υ ₀ под углом к горизонту. Мощность силы тяжести в верхней точке траектории равна …

1) 0 2) 3) 4) 5)

2.72. Автомобиль, имеющий массу , трогается с места и, двигаясь прямолинейно, проходит путь за время . Двигатель автомобиля развивает максимальную мощность , равную …

1) 2) 3) 4) 5)

2.73. Шайба массой , пущенная по льду с начальной скоростью , остановилась через время . Средняя мощность силы трения за время движения шайбы равна …

1) 2) 3) 4) 5)

2.74. Подъемный кран равномерно поднимает груз массой 2 т. Мощность двигателя крана 7,4 кВт. Если КПД установки 60%, то скорость подъема груза равна … м/с.

1) 0,37 2) 0,29 3) 0,22 4) 0,18 5) 0,11

Задачи

2.75. Молекула массой m = 4,65·10^–26 кг, летящая со скоростью , ударяется упруго о стенку сосуда под углом к нормали и отскакивает от неё. С какой силой стенка действовала на молекулу, если столкновение происходит за время .

2.76. Металлический шарик массой 200 г падает вертикально на мраморный пол с высоты h ₁= 80 см и отскакивает от него на высоту h ₂ = 72 см. Определите импульс, полученный мраморным полом за время удара.

2.77. Стальной шарик , падая с высоты на стальную плиту, отскакивает от нее на высоту h ₂ = 81 см. Найдите импульс силы , полученный плитой за время удара, количество теплоты , полученное телами при ударе, и время подъема шарика.

2.78. Покоящийся брусок массой m ₁ = 5 кг может скользить по горизонтальной поверхности без трения. На нем лежит брусок массой

m ₂ = 2 кг. Коэффициент трения между брусками μ = 0,3. При какой минимальной силе, приложенной к нижнему бруску, верхний начнет соскальзывать с него?

2.79. На наклонной плоскости находится груз массой m ₁ = 5 кг, связанный нитью, перекинутой через блок, с другим грузом массой m ₂ = 2 кг. Коэффициент трения между первым грузом и плоскостью μ = 0,1; угол наклона плоскости к горизонту . Определите ускорения грузов. При каких значениях массы m ₂ система будет находиться в равновесии?

;

2.81. Гиря массой m = 0,5 кг, привязанная к резиновому шнуру длиной l ₀, описывает в горизонтальной плоскости окружность. Частота вращения гири n = 2 об/с, угол отклонения резинового шнура от вертикали , жесткость шнура k = 0,6 кН/м. Найдите длину l ₀ нерастянутого резинового шнура.

2.82. Снаряд, выпущенный со скоростью 100 м/с под углом 45º к горизонту, разорвался в верхней точке траектории на два одинаковых осколка. Один осколок упал на землю прямо под точкой разрыва со скоростью 97 м/с. С какой скоростью упал на землю второй осколок?

2.83. Лодка массой М = 150 кг и длиной l = 2,8 м стоит неподвижно в стоячей воде. Рыбак массой m = 90 кг переходит в лодке с носа на корму. Пренебрегая сопротивлением воды, определите, на какое расстояние S сдвинется лодка.

2.84. Пуля массой m = 10 г, летевшая со скоростью ,попала в баллистический маятник массой М = 5 кг под углом к горизонту и застряла в нём. На какую высоту h поднялся маятник, откачнувшись после удара?

2.85. Ракета массой 1 тонна, запущенная с поверхности Земли вертикально вверх, поднимается с ускорением 20 м/с². Скорость струи газов, вырывающихся из сопла, равна 1200 м/с. Найдите массу горючего, расходуемого за секунду.

2.86. Ракета с начальной массой М = 1,5 кг выбрасывает непрерывную струю газов с постоянной относительно ракеты скоростью u = 800 м/с. Расход газа . Пренебрегая сопротивлением воздуха и внешним силовым полем, определите, какую скорость относительно Земли приобретет ракета через t = 1 с после начала движения, если ее начальная скорость равна нулю?

2.87. Найдите изменение потенциальной энергии тела при его перемещении из т. А (1; 2; 3) в т. В (2; 3; 1) при действии силы .

2.88. Движущееся тело массой m ₁ ударяется о неподвижное тело массой m ₂. Каким должно быть отношение масс m ₁/ m ₂, чтобы при центральном упругом ударе скорость первого тела уменьшилась в 1,5 раза? С какой кинетической энергией W ₂ начинает двигаться при этом второе тело, если первоначальная кинетическая энергия первого тела W ₁ = 1 кДж?

2.89. Акробат прыгает на сетку с высоты h = 8 м. На какой предельной высоте над полом надо натянуть сетку, чтобы акробат не ударился о пол при прыжке? Известно, что сетка прогибается на х ₀ = 0,5 м, если акробат прыгает на нее с высоты h ₁ = 0,5 м.

2.90. Пуля, летящая горизонтально, попадает в шар, подвешенный на жёстком стержне пренебрежимо малой массы и застревает в нём. Масса пули в 100 раз меньше массы шара. Расстояние от центра шара до точки подвеса стержня l = 1 м. Найдите скорость υ пули, если известно, что стержень с шаром отклонился от удара пули на угол .

2.91. На толкание ядра, брошенного с высоты h = 1,8 м под углом к горизонту, затрачена работа А = 216 Дж. Через какое время t и на каком расстоянии s от места бросания ядро упадёт на землю? Масса ядра m = 2 кг.

2.92. Найдите работу по подъему груза массой 100 кг по наклонной плоскости длиной 8 м с углом наклона к горизонту 30º. Коэффициент трения равен 0,1, а время подъема – 5 с.

Поиск по сайту: