Тема №6474 Ответы к задачам по физике Меледин (Часть 7)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Меледин (Часть 7) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Меледин (Часть 7), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Ответы в самом низу встроенного документа

23.1.    В прозрачный цилиндрический сосуд с водой опущен вер¬тикальный непрозрачный цилиндр. Затем его обводят по окружности так, что поверхность цилиндра касается стенки сосуда. В некоторый момент кажется, что цилиндр «заполнил» весь сосуд. Объясните яв¬ление.    (44 %)
Вариант 24
24.1.    На шар, наполовину погруженный в жидкость плотности ро,
3F действует сила F, направленная вниз. При

I-    увеличении силы до 3F он погружается пол-
ностью. Определите плотность шара. (90 %)
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ. 1992 г.
69
24.2.    При медленном движении поршня газ из левого отсека
цилиндра переходит по трубке-теплообмен-
нику в правый отсек, нагреваясь от темпера-
туры То до температуры T. При смещении
поршня на Li от правой стенки газ получил
тепло Qi. Сколько еще тепла получит газ при смещении поршня на
L2 вплотную до левой стенки цилиндра? Трением поршня о стенки
цилиндра пренебречь.    (40%)
24.3.    Между пластинами конденсатора емкости C вставлена
такая же металлическая пластина, разрезан-
ная пополам. Одна из половин соединена с
верхней пластиной, другая — с нижней, а
между собой они соединены сопротивлени-
ем R. Через конденсатор пропускают ток I.
ТТ о    о    о
Найти суммарный заряд на вставленной пластине, если расстояния от нее до нижней и верхней пластин относятся как 3:1.    (57 %)
24.4.    Оцените фокусное расстояние кинопроектора, используемого для показа фильмов в этой аудитории.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете са¬ми задать все необходимые для решения задачи величины, выбрать достаточно правильно их числовые значения и получить численный результат.    (60 %)
24.5.    На наклонной плоскости соприкасаются два цилиндра, ниж¬
ний медленно спускается без вращения. В случае малого наклона плос¬кости верхний цилиндр вращается, что хорошо видно по метке на тор¬це. В случае сильного наклона — верхний цилиндр не вращается. Объ¬ясните явление.    (65%)
Вариант 25
25.1.    Имеются N собирающих линз с фокусным расстоянием F и
N рассеивающих линз с фокусным расстоя-
нием —F/2. Линзы установлены поочередно
так, что расстояние между соседними линза-
ми равно F/2. Вдоль оси в систему входит
параллельный пучок света диаметром D. Найдите диаметр выходя-
щего пучка.    (55%)
25.2. Частица с зарядом q и массой m налетает на неподвижную kV+U ^ стенку со скоростью v перпендикулярно ее
О
в
q,m
ччтччччччччччч
поверхности. Одновременно магнитное поле индукции B параллельно стенке. Стенка от-
 
V*    ражает частицу, увеличивая ее скорость при
каждом отражении на величину и. Найти расстояние между точками
первого и k-го отражения частицы от стенки.    (55 %)
25.3.    Невесомый стержень OA длины t с грузиком массы m на
A конце может вращаться без трения вокруг точ-
ки O, расположенной на поверхности стола. Дру-
гой грузик массы M прикреплен к массе m при
помощи нерастяжимой нити, пропущенной через
отверстие в столе на расстоянии OB = t/2 от
точки O. В начальный момент стержень верти-
кален, его скорость равна нулю. Далее стержень отпускают. Найти
скорость грузика m в момент, когда он касается поверхности стола.
Ускорение свободного падения равно g.    (41 %)
25.4.    Оцените, во сколько раз среднее расстояние между молеку¬
лами пара над кипящей водой больше, чем между молекулами воды. Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете сами задать все необходимые для решения задачи величины, выбрать до¬статочно правильно их числовые значения и получить численный ре¬зультат.    (42 %)
25.5.    Электрическая лампочка подключена через диод к источ-
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ. 1992 г.
нику переменного напряжения (к сети). Па¬раллельно диоду при помощи ключа мо¬жет быть присоединен конденсатор. При за¬мкнутом ключе лампочка горит заметно яр¬че, чем при разомкнутом. Объясните явле-ние.    (78 %)
Вариант 26
26.1. На непроводящем кольце радиуса R находится бусинка мас-
сы m с зарядом q. Неподвижный заряд Q рас-
синки на одном с ней диаметре. Определите, ка-
кую скорость будет иметь бусинка в противопо-
ложной точке кольца, если ее отпустить. Трения нет.    (67 %)
26.2.    Между двумя вертикальными плоскостями зажат «кубик»
М2 М2\    массы M. Если его двигать вверх, то коэффи-
циенты трения между ним и плоскостями рав-
ны Ц\, если вниз — Д2. Причем g2 > gi. Од-
на из плоскостей начинает колебаться в вер-
М    М\    тикальном направлении. При какой сжимаю-
щей силе F «кубик» станет подниматься вверх против силы тяжести?
Ускорение свободного падения равно g.    (58 %)
26.3.    П-образная рамка с равными сторонами из тонкой прово-
~ локи, масса на единицу длины которой р,
свободно висит на шарнирном соединении
в вертикальном однородном магнитном поле
индукции B. На какой максимальный угол
отбросит рамку, если по ней пустить посто-
янный ток J? Ускорение свободного падения равно g.    (23 %)
26.4.    В насыщенные пары воды при 100 °С поместили толстую
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ. 1993 г.
металлическую пластину, охлажденную до температуры жидкого азо-
та. Оцените время, за которое на пластине намерзнет лед толщиной
0,1 мм. Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, мо-
жете сами задать все необходимые для решения задачи величины, вы-
брать достаточно правильно их числовые значения и получить числен-
ный результат.    (15%)
26.5.    В прозрачный цилиндрический сосуд с водой опущен вер-
тикальный непрозрачный цилиндр. Затем его обводят по окружности
так, что поверхность цилиндра касается стенки сосуда. В некоторый
момент кажется, что цилиндр «заполнил» весь сосуд. Объясните яв-
ление.    (28 %)
1992    г.
Вариант 31
31.1.    На круглую в сечении перекладину надета петля из тонкой
с?    с?
легкой однородной нити. К петле с помощью неве-
сомого крюка A на тонкой же нити подвешен груз,
который постепенно увеличивают до разрыва нити.
Определите, при каких значениях угла а (см. рису-
нок) порвется петля, а при каких нить, соединяющая
груз с крюком.    (63 %)
31.2.    Сосуд с газом объемом V0 перекрыт двумя поршнями с мас-
сами ш\ и m2 (mi < m2), площади кото-
рых одинаковы и равны S. Атмосферное дав-
ление PA. Поршни снабжены горизонтальными
платформами, которые могут зацепляться друг
за друга (см. рисунок). В исходном состоянии
поршни удерживаются от опускания упорами,
расстояние между платформами h. Газ в объеме медленно нагревают
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ. 1993 г.
73
и при температуре T1 начинает подниматься более легкий поршень с
массой Ш\. При какой температуре T2 начнет подниматься поршень с
массой Ш2? Ускорение свободного падения равно g.    (55 %)
31.3.    Четыре металлических пластины площади S расположены
параллельно друг другу на равных расстояниях d
и соединены в электрическую схему, показанную
на рисунке. В исходном состоянии ключи K1 и
K2 находятся в положении, при которых средние
пластины соединены с источниками ЭДС напря-
жением Ui и U2. Наружные пластины соединены через верхний ре-
зистор. Затем ключи одновременно переключаются так, что средние
пластины отключаются от источников ЭДС и подключаются к нижне-
му резистору. Найти полное количество тепла, выделившееся в схеме
после переключения.    (24 %)
31.4.    Оцените минимальную работу, которую нужно затратить ,
чтобы накачать велосипедную шину.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете са-
ми задать все необходимые для решения задачи величины, выбрать
достаточно правильно их числовые значения и получить численный
результат.    (50 %)
31.5.    Луч лазера проходит через прямоугольный сосуд, заполнен -
ный водой, и дает светящееся пятно на экране, которое при вращениях
сосуда смещается. Объясните, почему если между сосудом и экраном
поместить линзу, то пятно перестанет смещаться.    (63 %)
d
d
ub\i—UAJLJ
U}\ Ki    KP\U2
Вариант 32
32.1.    Через три одинаковых диода и три одинаковых сопро-
а) ^=ф[^=ф[^=ф^ тивления, соединенных последовательно в
     цепь и подключенных к источнику постоян-
ного напряжения (см. рисунок вверху), течет
b)
 
74
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ. 1993 г.
ток. Во сколько раз изменится ток, если точки A и C и точки B и D соединить проводниками с пренебрежимо малыми сопротивлениями (см. рисунок внизу).    (71 %)
32.2.    На гладкой наклонной плоскости, имеющей угол а от-
носительно горизонта, лежит доска массы
M. На доске находится брусок массы т.
g Доска и брусок связаны нерастяжимой неве-
сомой нитью, перекинутой через блок, за-
крепленный на вершине наклонной плоскости. Коэффициент трения
между бруском и доской д. При каких отношениях M/m они будут
неподвижны?    (44 %)
 
32.3.    Гладкий теплоизолированный цилиндр сечения S с не
1    P, V    1
    T    WWW
_ i
подвижной перегородкой закрыт с двух сто-
рон подвижными поршнями (A и B). В от-
сутствии газа они поджимаются к перегород-
A B
ке пружинами одинаковой жесткости, но за-
крепленными на разных расстояниях от перегородки. Под поршень A
поместили газ (его объем — V, давление — P, температура — T), а
затем открыли тонкий канал в перегородке, после чего весь газ был
медленно выдавлен в другой отсек. Какой объем займет газ, если из-
вестно, что в отсутствие газа поршень A оказывает на перегородку
давление P/2, а поршень B лишь касается ее? Газ можно считать
теплоизолированным. Внутренняя энергия газа U связана с его тем-
пературой T соотношением U = CT, где C — заданная постоянная.
Атмосферное давление не учитывать.    (29 %)
32.4.    С помощью стекла от очков солнечный свет сфокусировали в пятно радиуса 1 мм. Оцените, на сколько нужно сместить вдоль оси стекло очков, чтобы радиус пятна вырос вдвое.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете са¬ми задать все необходимые для решения задачи величины, выбрать
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ. 1993 г.
75
достаточно правильно их числовые значения и получить численный результат.    (65 %)
32.5.    Из двух одинаковых сосудов через одинаковые отверстия в дне вытекает вода. Объясните, почему из сосуда, к отверстию которо¬го подсоединена длинная трубка, вода вытекает быстрее, чем из сосуда с короткой трубкой.    (55%)
Вариант 33
33.1.    На горизонтальном полу лежит клин, вершина которого каса-
ется вертикальной стенки. Сверху на клин кладут массивное
бревно, вес которого много больше веса кли-
на (см. рисунок). При каком угле а клин не
сдвинется с места, если коэффициент трения
клина о горизонтальную плоскость равен д,
а трение бревна о стенку и клин отсутствует?    (76 %)
 
m
33.2.    В трубе сечения S могут свободно двигаться без трения два
L    поршня массы M и т. Начальное рассто-
яние между поршнями — L. Атмосферное
давление — Ра. Газ, находящийся между
поршнями, полностью откачали, после чего
S
    
M    m
поршни отпустили. Сколько энергии перейдет в тепло при их абсо-
лютно неупругом соударении?    (70    %)
33.3.    Две одинаковые металлические пластины площади S
расположены одна над другой парал-
лельно заземленной металлической плос-
кости на расстояниях hi и h2 от нее.
Вначале пластины имеют заряды qi и q2.
Верхнюю пластину соединяют с плоско-
стью через сопротивление. Какое количество теплоты выделится на
сопротивлении?    (16    %)
 
hi
 
76
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ. 1993 г.
33.4.    Оценить силу, которая действует на плечо со стороны при-
клада при выстреле из ружья.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете са-
ми задать все необходимые для решения задачи величины, выбрать
достаточно правильно их числовые значения и получить численный
результат.    (56 %)
33.5.    Схема, состоящая из двух лампочек и двух диодов (см. рис),
включена в сеть переменного тока. Объясни-
те, почему при замыкании ключа K лампоч-
ки начинают гореть ярче.    (54 %)
Вариант 34
 
34.1. На гладком
 
полу стоит стремянка, половинки которой в
точке A соединены шарнирно и посередине
связаны веревкой. К точке A прикладывают
некоторую силу F, направленную вниз. При
каком угле а (см. рисунок) натяжение верев-
ки будет также равно F?    (40 %)
34.2.    В середине горизонтальной теплопроводящей трубы, закры-
L    той с торцов, находится теплопроводящий
поршень, который может смещаться без тре-
ния. В обеих половинах имеется газ при оди-
наковых давлениях и температурах Т\ и T2
«    ►    «    ►
Ti    T2
соответственно. Найти смещение поршня после установления тепло¬вого равновесия, если длина трубы равна 2L.    (77 %)
34.3.    К двум проводящим рельсам, установленным на расстоянии
m
C
друг от друга, подключен конденсатор емко-
сти C с зарядом Q. Рельсы замкнуты планкой
массы m, которая обладает некоторым сопро-
тивлением и может скользить по рельсам без трения. Схема находит-
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ. 1993 г.
77
ся в однородном постоянном магнитном поле B, перпендикулярном плоскости рельсов. Сколько тепла выделится в планке в течение всего времени после замыкания ключа?    (27 %)
34.4.    При первом ударе молотком гвоздь заходит в бревно на 10 % длины. Оцените необходимое число ударов по гвоздю, чтобы забить его полностью.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете са¬ми задать все необходимые для решения задачи величины, выбрать достаточно правильно их числовые значения и получить численный результат.    (74 %).
34.5.    Луч лазера проходит через прямоугольный сосуд, заполнен¬
ный водой, и дает светящееся пятно на экране, которое при вращениях сосуда смещается. Объясните, почему если между сосудом и экраном поместить линзу, то пятно перестанет смещаться.    (48 %).
Вариант 35
35.1.    Три непроводящих стержня одинаковой длины, на концах
которых закреплены заряды q, 2q и 3q, об-
разуют вертушку (см. рисунок). Углы меж-
ду стержнями одинаковы. Вертушка может
свободно вращаться в горизонтальной плос-
кости вокруг оси, проходящей через точку O.
В плоскости вертушки имеется однородное
электрическое поле напряженности E. Какой угол будет между на-
правлением поля и стержнем с зарядом q, когда вертушка придет в
равновесие ?    (48 %)
 
35.2.    При падении теннисного мячика на неподвижную ракетку с высоты h он подскакивает на высоту в а раз меньше. С какой скоро - стью надо двигать ракетку в момент удара, чтобы мячик подскочил на
 
78
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ. 1993 г.
ту же высоту, с какой упал? Поверхность ракетки, от которой отска-
кивает мячик, все время горизонтальна. Ускорение свободного падения
равно д.    (24%)
35.3.    В теплоизолированной трубе имеются три поршня, которые
могут двигаться без трения. Средний пор-
шень — теплопроводящий, а два крайних —
не проводят тепло. Слева и справа от сред-
него поршня находятся газы 1 и 2 в количе-
стве один и два моля, соответственно. Температура газа 1 в начале в
два раза выше, чем газа 2, а объемы, занимаемые ими, одинаковы.
Во сколько раз после установления теплового равновесия изменится
суммарный объем, занимаемый обоими газами, если наружное давле-
ние не меняется? Внутренняя энергия одного моля первого газа равна
3/2RT, одного моля второго — 5/2RT.    (29 %)
35.4.    Оцените силу натяжения струны гитары.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете са-
ми задать все необходимые для решения задачи величины, выбрать
достаточно правильно их числовые значения и получить численный
результат.    (50 %)
35.5.    Из двух одинаковых сосудов через одинаковые отверстия в
дне вытекает вода. Объясните, почему из сосуда, к отверстию которо-
го подсоединена длинная трубка, вода вытекает быстрее, чем из сосуда
с короткой трубкой.    (55%)
    1        2    
Вариант 36
36.1. В вершинах квадрата со стороной L расположены заряды q,
Г
Я    o2q 2q, 3q и 4q, а в центре квадрата — заряд Q. Най-
_    ти силу, действующую на заряд Q.
(85 %)
L
° Q
L
4q
3q
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ. 1993 г.
79
36.2.    Два одинаковых цилиндра закрыты поршнями, прижима-
емыми ко дну пружинами одинаковой жесткости.
Пружины закреплены так, что в исходном состо-
янии (без газа) левый поршень оказывает на дно
цилиндра давление PQ, а правый — едва касается
дна. Пространство под левым поршнем объемом V заполняют газом
под давлением Р, а затем открывают тонкую трубку, соединяющую
цилиндры. 1аз полностью выдавливается в правый цилиндр. Какой
объем он там займет? Температура газа остается постоянной. Атмо-
сферное давление в силу тяжести не учитывать.    (44%)
 
36.3.    Перпендикулярно окружности радиуса R, сделанной из про-
водящей проволоки, включено постоянное однородное магнитное
поле B. Два проводящих невесомых стерж-
ня присоединены к изолированным друг от
друга шарнирам в центре окружности. Дру-
гие концы стержней прикреплены к бусин-
кам с массами m и M, которые могут без
трения скользить по окружности, осуществляя электрический контакт.
От одного шарнира Oi к другому O2 по цепи, составленной стержня-
ми и окружностью, пускают постоянный ток I. В начале бусинки рас-
положены на противоположных концах окружности. Затем их отпус-
кают. Какое количество тепла выделится при неупругом соударении
бусинок?    (47 %)
 
M
36.4.    Разыгрывая жребий, монету щелчком подбросили в воздух, придав ей быстрое вращение. Оцените, какое максимальное количе¬ство оборотов сделает монета.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете са¬ми задать все необходимые для решения задачи величины, выбрать достаточно правильно их числовые значения и получить численный результат.    (61%)
 
80
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ. 1994 г.
36.5. Схема, состоящая из двух лампочек и двух диодов (см. ри-
сунок), включена в сеть переменного тока.
Объясните, почему при замыкании ключа
лампочки начинают гореть ярче.
(54 %)
 
1994 г.
Вариант 41
41.1.    В светонепроницаемой стенке (C) имеется отверстие диа-
С Э    метром D, в которое вставлена собирающая лин-
за (см. рисунок). Параллельный пучок света, па-
дающий перпендикулярно стенке, проходит через
линзу и создает на экране световое пятно радиу-
сом 2D. Какой будет размер пятна, если рассто-
яние от стенки до экрана (Э) увеличить вдвое?    (73 %).
41.2.    На тележке массы стоит ящик с песком массы m2,
коэффициент трения между ними д. В ящик попадает и застревает в нем пу¬ля массы m3, летящая горизонтально со
тэ Vo

т2
т1
ш
ш

скоростью Vo. На какое расстояние сдвинется ящик относительно те¬лежки?    (44 %)
41.3. Катод (k) и анод (а) фотоэлемента представляют собой две
    а пластины площади S, находящиеся на
расстоянии d друг от друга. На рассто¬янии 2/3d от катода размещена прово¬лочная сетка (c). Между сеткой и ка¬тодом включена ЭДС напряжением Uo, полярность указана на рисунке. Какой
С
+

и
'И -
к
 
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ. 1994 г.
81
максимальный заряд может накопиться на аноде, если катод облучать светом с частотой v? Работа выхода материала катода равна A. Заряд электрона равен —е, постоянная Планка — h.    (31 %)
41.4.    Оцените среднюю силу, с которой водяные капли действуют
на зонтик во время сильного дождя. Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете сами задать все необходимые для ре¬шения задачи величины, выбрать достаточно правильно их числовые значения и получить численный результат.    (45 %)
41.5.    Два шара подвешены на нитях одинаковой длины. Шары от¬
клоняют и отпускают. В нижней точке они сталкиваются и почти упру¬го отскакивают друг от друга. Если теперь один из шаров зажать в нижней точке, а второй снова отклонить и отпустить, то при ударе о закрепленный шар, он почти полностью останавливается. Объясните явление.    (38 %)
Вариант 43
43.1.    На наклонной плоскости покоятся два тела с одинаковой
массой т, соединенные нитью. Коэффициенты
). Угол наклона медленно увеличивают. Най-
 

di
d
дите натяжение нити в момент, когда тела начнут соскальзывать вниз.
Ускорение свободного падения равно g.    (74 %)
43.2.    Пространство между идеально проводящими металли-
ческими пластинами, находящимися на ма-
лом расстоянии d\ заполнено проводящей
J     жидкостью. При этом сопротивление между
пластинами равно R. Затем зазор ввели изогнутую посередине тон-
кую идеально проводящую фольгу и расположили ее, как показано на
рисунке. Найдите сопротивление между внешними пластинами в та-
кой системе. Краевыми эффектами пренебречь.    (55 %)
т
d2
_L
 
82
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ. 1994 г.
43.3.    На горизонтальном столе удерживают прямоугольную
массивную рамку с током. Ширина рамки — b.
Вдоль оси рамки Z на высоте h проходит провод
с таким же по величине током. Рамку отпуска-
ют, и она начинает скользить по столу. Опыт по-
вторяют при различных значениях тока. Найди-
те максимально возможное начальное ускорение
рамки, при котором ее движение будет происходить без отрыва от сто-
ла. Коэффициент трения рамки о стол равен д. Ускорение свободного
падения равно g.    (35%)
43.4.    Оцените, на какое время хватит аквалангисту баллона со сжа-
тым воздухом на глубине 40 м. Начальное давление воздуха в баллоне
100 атм.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете са-
ми задать все необходимые для решения задачи величины, выбрать
достаточно правильно их числовые значения и получить численный
результат.    (68 %)
43.5.    В широкий тонкостенный стакан налито немного чистой во-
ды, а в более узкий — подкрашенная жидкость. Узкий стакан опускают
соосно в широкий, после чего видно, что цвет воды в широком стакане
стал таким же, как и цвет жидкости в узком стакане. Затем стакан с
подкрашенной жидкостью вынимают и вода в широком сосуде прини-
мает свой естественный вид. Объясните явление.    (48 %)
 
Вариант 44
Hi
44.1.    Лыжник съезжает с трамплина и после приземления на
горизонтальную плоскость вкаты-
г        .'Т309~'*к    
        H2 \
' « %    
сунок). Определите высоту h, на которую вкатится лыжник, если точка старта находится на высоте Hь
 
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ. 1994 г.
83
точка отрыва от трамплина на высоте — H2, угол подъема плоскости трамплина относительно горизонта в точке отрыва равен 30°. Трением лыж о снег и сопротивлением воздуха пренебречь.    (73 %).
 
44.2.    Теплоизолированный сосуд объёмом V разделён теплоне-
проницаемой перегородкой на две равные части.
В обеих частях находится одинаковый газ при
давлении p0. В перегородке имеется небольшое
отверстие, закрытое тонкой мембраной. В одной из частей начинают
нагревать газ, подводя к нему постоянную мощность N. Через время
t мембрана лопается, и в этот момент нагрев прекращается. Найдите
установившееся давление. Известно, что внутренняя энергия одного
моля газа U = CT, где C — постоянная величина, T — температура
газа. Газовая постоянная равна R.    (67 %)
44.3.    В полупространстве слева от вертикальной плоскости име-
ется однородное магнитное поле B, направ-
ленное перпендикулярно плоскости рисунка.
Проволочная рамка, имеющая форму грани-
цы полукруга радиуса а, вращается с угловой
скоростью и вокруг оси, проходящей через
центр круга O, как показано на рисунке. В рамку включено сопро-
тивление R. Определите силу F, которую необходимо прикладывать
к рамке по касательной к окружности, чтобы поддерживать угловую
скорость вращения неизменной.    (41 %).
 
44.4.    Оцените, на сколько поднимется нос лодки, если человек пе¬рейдет с её середины на корму.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете са¬ми задать недостающие и необходимые для решения задачи величины, выбрать их значения и получить численный результат.    (38 %).
44.5.    Два шара подвешены на нитях одинаковой длины. Шары отклоняют и отпускают. В нижней точке они сталкиваются и почти
 
84
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ. 1994 г.
упруго отскакивают друг от друга. Если теперь один из шаров зажать в нижней точке, а второй снова отклонить и отпустить, то при ударе о закрепленный шар он почти полностью останавливается. Объясните явление.    (31 %).
Вариант 46
s/s/s/s/s
46.1.    На пружине жесткости к висит, едва касаясь широкого дна
сосуда (не давит), стержень длины h, сечения S,
плотности р. В сосуд наливают воду плотности ро до
высоты h. На сколько высунется стержень из воды?
Считать, что начальное удлинение пружины больше
h. Ускорение свободного падения g.    (88 %)
-1 5    
    k
h        
        J
46.2.    Схему, представленную на рисунке, подключили к источ-
1
нику напряжения U, как показано
на рисунке. Определите выделяющую-
ся в схеме мощность. Считать диоды
Di, D2, D3 идеальными. Диод пропус-
кает ток при знаке « + » у основания треугольника и знаке « — » у
+U
2R
острия.
(60 %).
46.3.    В горизонтальной «карусели» имеется вертикальный канал
на расстоянии Ri от оси, в который свободно
входит тело массой mi. Соединенное с ним
нитью, проходящей через ось вращения, те-
ло массой m2 находится на поверхности ка-
русели на расстоянии R2 от оси вращения и
может перемещаться без трения вдоль радиуса. При каких частотах
вращения карусели тела, отпущенные из указанного положения, не
будут смещаться? Коэффициент трения тела mi со стенками канала
равен р.    (51 %).
я
m2
R2
RI
mi
 
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ. 1994 г.
85
46.4.    Оцените силу, которая подействует на человека, если он упа¬дёт с мостика высотой 1 ми ударится животом о воду.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете са¬ми задать недостающие и необходимые для решения задачи величины, выбрать их значения и получить численный результат.    (60 %).
46.5.    В широкий тонкостенный стакан налито немного чистой во¬
ды, а в более узкий — подкрашенная жидкость. Узкий стакан опускают соосно в широкий, после чего видно, что цвет воды в широком стакане стал таким же, как и цвет жидкости в узком стакане. Затем стакан с подкрашенной жидкостью вынимают, и вода в широком сосуде при¬нимает свой естественный вид. Объясните явление.    (47 %).
Вариант 40
40.1.    Два шара лежат в сосуде, как показано на рисунке. Радиус
нижнего шара в 2 раза больше верхнего. Если в со-
суд налить воды с плотностью ро до середины верх-
него шара, то нижний перестает давить на дно. Най-
дите плотность материала, из которого изготовлены
шары. Трения о боковые стенки нет.    (89 %).
40.2.    Вертикальный цилиндрический сосуд разделен пополам не-
проводящим тепло подвижным массив-
Б ным поршнем. В верхнем отсеке A на-
ходится газ массы mi с молярной массой
pi при температуре Т\. В нижнем отсе-
^ ке B находится другой газ массы m2 с
молярной массой Д2 при температуре T2.
После переворачивания сосуда, для восстановления прежних объемов
газов, пришлось изменить температуру в отсеке B. При этом темпе-
ратура в отсеке A не изменилась и осталась равной Ti. Найдите новую
А
Б
mb m        
Ti            
    9
1        
m2, m2            
T2        Ti
9
 
86
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 1995 г.
температуру в отсеке B и давление газа в нем. Вес поршня — P, сече¬ние — S.    (63 %).
40.3.    На плоскости с коэффициентом трения д лежат неподвиж¬но два тела массы M и т, заряженные раз-
m
M, Q
g|
\m,Q
ноименными электрическими зарядами Q и
—Q. Тело массы т начинают медленно дви-
гать к другому телу до тех пор, пока оно не начнет скользить дальше
само. В тот момент, когда тело массы сдвигается с места, электриче-
ские заряды быстро убирают. Во сколько раз должны отличаться мас-
сы, чтобы тела коснулось друг друга при их дальнейшем движении?
Считать собственные размеры тел малыми.    (47 %).
40.4.    Оцените, с какого расстояния космонавт, улетающий от Зем¬ли, будет видеть ее такой же звездочкой, какой с Земли виден ис¬кусственный спутник. Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете сами задать недостающие и необходимые для реше¬ния величины, выбрать достаточно правильно их числовые значения и получить численный результат.    (52 %).
40.5.    На некотором расстоянии от длинного постоянного магнита установлена вращающаяся магнитная стрелка, которая показывает на¬правление вдоль магнита. При разведении половинок магнита стрелка меняет направление на противоположное. Объясните явление. (51 %).
1995    г.
Начиная с 1995 г. в НГУ стали проводить репетиционные экза¬мены. В этом и последующих вариантах задачи, предлагавшиеся на репетиционных экзаменах отмечаются буквой «р» в номере и указы¬вается для поступления на какой факультет предлагались те или иные варианты (ФФ — физический факультет, ФЕН — факультет есте¬ственных наук, ГГФ — геолого-геофизический факультет).
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 1995 г.
87
Вариант 51р—ФФ
51.1.    После выпуска части газа из баллона давление в нем умень-
шилось в а раз, а температура понизилась в в раз. Найти оставшуюся
в баллоне долю газа (m/mo). Газ считать идеальным.
51.2.     Протон массой mv налетает со скоростью Vo по прямой с
большого расстояния на покоящееся ядро некоторого химического эле-
мента и упруго рассеивается на нём. Оказалось, что после такого взаи-
модействия разлетевшиеся частицы имеют равные по величине и про-
тивоположные по направлению скорости. Найти эту скорость и массу
ядра. К какому химическому элементу относится это ядро?
51.3.    Маятник, имеющий на конце нити массу m с зарядом q,
находится в поле тяжести и однородном
электрическом поле напряженности E, пер-
пендикулярном вектору ускорения свободно-
го падения д. Маятник отклоняют до гори-
зонтального положения в плоскости векто-
ров E ид (см. рисунок) и отпускают. Найти натяжение нити, когда
маятник будет проходить положение равновесия (в данных полях).
51.4.    Оценить, во сколько раз освещённость на дне колодца в пас-
мурный день меньше, чем на поверхности Земли.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете са-
ми задать недостающие и необходимые для решения задачи величины,
выбрать их значения и получить численный результат.
51.5.    К одному из концов длинной тонкой нити прикреплен гру-
зик, а другой её конец к жесткой опоре через неболь-
шой отрезок упругой резины. В свободном состоянии
грузик висит на нити в поле тяжести Земли на доста-
точно большой высоте от пола. Если грузик поднять
вертикально вверх на полную длину нити и затем от-
у\

У
У
У
У
уу

У
У
У
У
У
У
У
O.
m
о
g
q
E
v:.
 
88
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 1995 г.
пустить, то при падении вниз он растягивает резинку (не касаясь по¬ла), но нитка остается целой. Если же конец нити привязать непо¬средственно к опоре, убрав отрезок резинки, то при падении грузика с прежней высоты нить обрывается. Объяснить: в чем состоит причина столь сильного различия в результатах этих опытов?
Вариант 52—ФФ
52.1.    Вертолет массы M вместе с грузом массы т, висящим на
тросе, взлетает вертикально вверх с ускорением а.
В процессе взлета трос обрывается. Определить
ускорение вертолета сразу после обрыва троса. Уско-
рение свободного падения равно д.    (80 %)
52.2.    В прямоугольной банке с дном в виде квадрата со стороной
а, находится газ при температуре TQ и давлении PQ.
Ро Крышка, шарнирно соединенная с боковой сторо-
ной банки, герметично прижимается к ней под дей-
ствием собственного веса Р. До какой температуры
надо нагреть газ в банке, чтобы он начал выходить,
приоткрыв крышку? Атмосферное давление PQ.    (44 %)
 
a
С1
1
ffl
m
g
52.3.    На тонкой спице находится бусинка с массой M и с за-
рядом Q. Найти минимальный коэффициент
трения Д между бусинкой и спицей, при ко-
тором бусинка не сдвинется, если передви-
гать по полуокружности радиуса R из точки
A в точку B заряд q. Размерами тел пренебречь.    (30 %)
 
g
52.4.    Оценить, во сколько раз масса океана превосходит массу воз¬душной оболочки Земли.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете са¬ми задать недостающие и необходимые для решения задачи величи¬ны, выбрать достаточно правильные их числовые значения и получить
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 1995 г.
89
численный результат.    (62%)
52.5.    При стрельбе из рогатки вертикально вверх для растягивания
резины используется подвешивание одного и того же груза. Если тол-
щину резины уменьшить вдвое, то высота подъема тела, вылетающего
из рогатки, существенно увеличивается. Объяснить явление. (68 %)
Вариант 53—ФФ
53.1.    К источнику ЭДС E присоединены цепочка сопротивлений
и емкость C согласно схеме, представленной
на рисунке. Найти количество энергии, которое
выделится на сопротивлении с величиной 2R,
присоединенном к точке B, после отключения
источника размыканием ключа K.    (57 %)
53.2.    Из баллона через вентиль вытекает газ так, что давление
медленно меняется с известной неизменной ско-
ростью j = А. Температура газа при этом под-
держивается постоянной. Объем баллона — V,
площадь отверстия в вентиле — S. Найти ско-
рость истечения газа Uo в момент времени, когда
давление газа приняло значение р.    (34 %)
53.3.    Две пружины жесткости к закреплены в вершине 0 угла,
образованного горизонтальным полом и вер-
тикальной стенкой. Противоположные кон-
цы пружин прикреплены к центрам двух тел
массы т, соединенных невесомым стерж-
нем. Вначале пружины недеформированы и
имеют длину £. С какой горизонтальной си-
лой F надо удерживать нижнее тело, чтобы расстояние от него до точ-
ки 0 было в два раза меньше, чем у верхнего? Стержень с массами мо-
жет двигаться только в вертикальной плоскости. Трения нет. (57 %)
 
 
R A 2R
 
 
90
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 1995 г.
53.4.    Дети стреляют горошинами, выдувая их ртом через трубку.
Оцените максимальное расстояние, на которое могут улетать эти го-
рошины.
Предполагается, что вы хорошо представляете явление, можете са-
ми задать недостающие и необходимые для решения задачи величи-
ны, выбрать достаточно правильные их числовые значения и получить
численный результат.    (64%)
53.5.    При стрельбе из рогатки вертикально вверх для растягивания
резины используется подвешивание одного и того же груза. Если тол-
щину резины уменьшить вдвое, то высота подъема тела, вылетающего
из рогатки, существенно увеличивается. Объяснить явление. (74 %)
Вариант 54—ФЕН
54.1.    Грузики A, B и C скреплены нитью, переброшенной через
блок, как это показано на рисунке. Масса тел A и C
равна M, а тела B — т. Система тел движется под
действием тяжести при отсутствии сил трения. Найти
силу натяжения нити между телами B и C. Ускорение
свободного падения равно д.
54.2.    Начальные точки двух параллельных проводников, лежа-
щих в плоскости рисунка на расстоянии a
друг от друга, соединены между собой со-
противлением R. Перпендикулярно плоско-
сти направлено однородное магнитное поле
B. Какую силу F следует приложить к перемычке P, скользящей
по проводникам без трения, чтобы обеспечить заданную скорость её
перемещения V? Сопротивления проводников и перемычки, замыкаю-
щей проводники, считать равными нулю.
54.3.    На плоскую границу раздела воздуха и стекла падает
    
B    F=? B
©    — ® a
г р    
    ~']90° ,,
/////////
g
с м
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 1995 г.
91
n0=7N<r    V
n1>1    \90°
световой луч. При этом преломленный и отра-
женный лучи оказываются перпендикулярны-
ми друг другу. Показатель преломления стек-
ла — ni, а показатель преломления воздуха
54.4.    Чем похожи и чем различаются между собой закон Кулона и закон всемирного тяготения?
Вариант 55—ГГФ
g
55.1.    В поле тяжести с ускорением свободного падения д под уг-
лом а к горизонту установлена тонкая
непроводящая спица, как это показано на ри-
сунке. На спицу нанизана бусинка с массой
m и зарядом Q. Какое горизонтальное од-
нородное электрическое поле E следует со-
здать, чтобы бусинка оставалась в состоянии покоя? Считать, что
вектор напряженности электрического поля E и спица лежат в одной
плоскости с вектором д. Трением бусинки о спицу пренебречь.
 
55.2.    На дне сосуда лежит шарик с радиусом R, изготовленный
из вещества с плотностью ро. В сосуд на-
ливают жидкость с плотностью pi до уров-
ня, равного радиусу шарика. Затем в сосуд
доливают более легкую жидкость с плотно-
стью р2    (р2 < pi) так, чтобы жидкости не
смешивались, и граница первой жидкости не
смещалась. Оказалось, что после того, как шарик скрылся под поверх-
ностью жидкости, давление его на дно сосуда обратилось в нуль. Чему
равна плотность верхней жидкости р2 ?
55.3.    От источника напряжения с нулевым внутренним сопротив-
лением на электрическую лампочку подано постоянное напряжение
 
 
92
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 1996 г.
100 В. При этом в лампочке выделяется мощность 100 Вт. Какое по величине сопротивление надо включить последовательно с лампочкой, чтобы в ней выделялась мощность 25 Вт? Зависимостью сопротивле¬ния от температуры пренебречь.
55.4.    Что Вы знаете о магнитном поле Земли и о том, как оно используется в практической деятельности людей?
1996    г.
Вариант 61—ФФ
61.1.    В цилиндре под поршнем находится порошок, частички ко¬торого несжимаемы, но могут очень легко крошиться при нагрузке. Поры между частицами вначале занимали 40 % объема и были запол¬нены газом при давлении PQ. Поршнем произвели сжатие, уменьшив объем под ним на четверть. Найдите давление под поршнем, считая, что он не пропускает газ. Температура постоянна.

61.2.    Луч света, направленный в точку A по биссектрисе пря-
мого угла, образованного двумя плоскими зер-
калами, проходит сначала сквозь плоско па-
раллельную стеклянную пластинку толщиной d
и показателем преломления п, расположенную
параллельно одному из зеркал. После этого, от-
разившись от обоих зеркал, луч снова проходит
через пластинку и выходит из нее в точке B. Найдите расстояние AB.
    «•-С-*
    * *
    
45/'
А45°    '/ n f
A
B
D
90°
61.3.    Тележка массы m имеет два колеса одинакового радиуса,
коэффициент трения скольже-
Fo=?

\ \J2
//77///////7?//
ния между колесами и дорогой ц. Колеса соединены цепью C, надетой на звездочки A и B ра¬диусов R и r (как в велосипе-
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 1996 г.
93
де); £ ^ R,r. Найдите минимальную горизонтальную силу FQ, кото-
рая может сдвинуть тележку с места. Ускорение свободного падения
равно д. Трением качения пренебречь.
61.4.    Оцените расстояние до Луны и скорость перемещения по ее
поверхности светового пятна от луча лазера, неподвижно закреплен-
ного на Земле.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете са-
ми задать недостающие и необходимые для решения задачи величины,
выбрать их Числовые значения и получить численный результат.
61.5.    В длинный узкий мелкий лоток наливают воду. У одного кон-
ца лотка на поверхность воды аккуратно помешают легкий диск. Меж-
ду диском и ближним к нему концом лотка насыпают стиральный по-
рошок. Сразу после этого диск начинает двигаться к противополож-
ному концу лотка. После остановки диска стиральный порошок вновь
засыпают, теперь уже между ним и другим концом лотка. Диск оста-
ется неподвижным. Объясните явление.
Вариант 62р—ФФ
62.1.    На разноплечных весах к одному плечу длиной L подвешена
тонкостенная длинная трубка массы m
и сечения S. Трубка запаяна сверху, а
нижним концом опущена в чашку с рту-
тью. Над ртутью в трубке — вакуум.
Какую массу M нужно подвесить к дру-
гому плечу длиной £, чтобы весы были в
равновесии. Атмосферное давление Ра,
а ускорение свободного падения д.
62.2.    За нижний конец вертикально висящего шеста массы M уце-
пилась обезьяна массы m. Шест обрывается и падает вниз, а обезьяна
L I
~т    77^77
S
g
Pa
M=?
777777777777777
 
94
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 1996 г.
карабкается по нему вверх, оставаясь, все время на неизменной на-
чальной высоте h, над землей. Через какое время после обрыва ниж-
ний конец шеста коснется земли?
62.3.    Два параллельных проводящих рельса, расстояние между
которыми равно £, замкнуты проводя-
щей перемычкой массы т, которая мо-
жет скользить по ним без трения. На од-
ном конце рельсы соединены через со-
противление R. Перпендикулярно плоскости рельсов имеется одно-
родное магнитное поле индукции B. Найдите расстояние, на которое
сместиться перемычка, если сообщить ей начальную скорость V0.
62.4.    Предположим, что атмосфера Земли сконденсировалась. Оце ните толщину слоя сконденсировавшегося воздуха.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете са¬ми задать недостающие и необходимые для решения задачи величины, выбрать их числовые значения и получить численный результат.
62.5.    Бутылку заполнили водой наполовину. Плотно закрыв гор¬лышко пальцем, ее перевернули и опустили в тарелку с водой так, что¬бы горлышко бутылки оказалось под уровнем воды в тарелке. Палец убрали. Объясните, почему вода удерживается в бутылке.
“I-    vo ! '    
R\\ ®    —► 1
1    
Т В    X=?\    
    1        ,    !>    :    '
Вариант 63р—ФФ
63.1.    В цилиндре, закрытом поршнем, находится газ объемом V0. Сдвинув поршень, объем газа уменьшили на величину V. При этом давление оказалось в n раз больше, чем в случае, когда начальный объем увеличили на Д V. Температура поддерживается постоянной. Найдите Д V.
63.2.    К одному концу нити, перекинутой через блок, присоединен
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 1996 г.
95
 
груз массы т, а к другому концу через пру-
жину — груз массы M. Груз M лежит на по-
лу, а груз т поддерживают так, что пружина
не растянута. Груз т отпустили. При каком
минимальном значении т груз M оторвется
от пола?
63.3.    Две одинаковые большие металлические плоскопараллель¬ные пластины, сложенные вместе, находятся в перпендикулярном их поверхности однородном электрическом поле напряженностью E. Ка¬кая сила будет действовать на каждую из пластин, если их слегка раз¬вести? Площадь пластины — S.
63.4.    Оцените, при каком внешнем давлении пуля не вылетит из ствола ружья после выстрела.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете са¬ми задать недостающие и необходимые для решения задачи величины, выбрать их числовые значения и получить численный результат.
63.5.    Бутылку заполнили водой наполовину. Плотно закрыв гор¬лышко пальцем, ее перевернули и опустили в тарелку с водой так, что¬бы горлышко бутылки оказалось под уровнем воды в тарелке Палец убрали. Объясните, почему вода удерживается в бутылке.
Вариант 64—ФФ
 

Ответы к задачам по физике Меледин (Часть 2) from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (18.07.2016)
Просмотров: | Теги: Меледин | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar