Тема №6476 Ответы к задачам по физике Меледин (Часть 9)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Меледин (Часть 9) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Меледин (Часть 9), 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

01.1.    Из баллона с сжиженным газом заполнили газом сосуд объема V0. Когда температура в баллоне и сосуде приняла снова исходное значение T, давление в сосуде стало PQ , а объем жидкости в баллоне уменьшился на V. Найдите давление насыщенного пара над жидкостью в баллоне, если ее плотность — р, а молярная масса — ц.
01.2.    Незаряженная неподвижная частица распалась в магнитном поле с индукцией B на две частицы с массами mi и m2 и зарядами q и — q. Найти время, через которое частицы встретятся, если кулонов
натной температуре и атмосферном давлении. Сосуд выдерживает давление 10 атм. Оценить, какую часть электронов надо удалить из газа
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете сами задать недостающие и необходимые для решения задачи величины,
выбрать их числовые значения и получить численный результат.
01.3.    Полиэтиленовая цилиндрическая упаковка от фотопленки выскальзывает при попытке разрезать ее ножницами, в то время как по
лиэтиленовая пластинка той же толщины, что и стенки коробочки, легко разрезается. Объясните демонстрируемое явление.
ским взаимодействием осколков пренебречь.
01.4.    Водород находится в закрытом сосуде объемом 1 л при ком
в сосуде, чтобы он лопнул. Заряд электрона e ~ 1, 6 • 10 19 Кл, ко эффициент пропорциональности в законе Кулона
 
Кл2 '
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2000 г.
123
Вариант 02р-ФФ
02.1. Два груза с массами mi и m2 соединены невесомой пружи-
ной. Если груз 2 положить на опору, оста-
1 mi 1
Li    i
    l m2    3

L2
Я,т_
q,M
вив груз 1 висеть над ним, то пружина со-
жмется до длины L1. Если же придер-
I т2 \ жать груз 1, заставив груз 2 висеть на
пружине, то она растянется до длины L2. Какова длина пружины в
ненапряженном состоянии?
02.2.    Три частицы с одинаковыми зарядами находятся в вершинах
равнобедренного прямоугольного треугольника. При
какой массе M частицы, находящейся в вершине
прямого угла, все частицы при разлете будут нахо-
диться в вершинах подобного треугольника? Мас-
сы двух остальных частиц равны т.
02.3.    Конденсатор с емкостью C1 заряжен до напряжения V1, а с
емкостью C2 — до напряжения V2. Какой максимальный ток будет в цепи после замыкания ключа? Индуктивность равна L.
*
q,m
JYYYYV
L    ±02^2
K
02.4.    Оценить силу притяжения двух половинок Земли.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете сами задать недостающие и необходимые для решения задачи величины, выбрать их числовые значения и получить численный результат.
02.5.    Полиэтиленовая цилиндрическая упаковка от фотопленки вы-скальзывает при попытке разрезать ее ножницами, в то время как полиэтиленовая пластинка той же толщины, что и стенки коробочки, легко разрезается. Объясните демонстрируемое явление.
Вариант 03—ФФ
03.1.    Плоскопараллельная прозрачная пластина толщины d
 
124
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2000 г.
d
 
с показателем преломления n > 1 ограничена
сверху зеркальной гранью, перпендикулярной ее
сторонам. Луч света падает на пластину вблизи
ребра, образованного стороной и верхней гранью,
под углом а с нормалью к пластине. На каком
расстоянии от верхней грани выйдет свет с другой стороны пластины?
\9
h
m=?
2L
03.2.    Цилиндрический теплоизолированный сосуд высотой 2L и
площадью основания S стоит вертикально в по-
ле тяжести (ускорение свободного падения g). Со-
суд в начальный момент разделен на две одинако-
вые части теплопроводящим поршнем массы т, а
в каждой из половинок находится газ с давлением
Ро. Затем поршень отпускают, и он после затуха-
ния колебаний опускается на расстояние h от первоначального поло-
жения. Найти массу т поршня. Толщиной и теплоемкостью поршня
пренебречь. Внутренняя энергия газа с давлением Р и объемом V рав-
на E = aPV, где а — некоторая константа.

03.3.    Два тела с массами mi и m2 и зарядами q и — q соединены
к    пружиной жесткости к и находятся в
— •AWvVWVV# состоянии покоя (пружина не растяну- m1 q    m2 -q
та). Мгновенно включается электрическое поле E, направленное вдоль пружины. Найти максимальные значения скоростей первого и второго тела при последующем движении. Электрическим взаимодействием тел между собой пренебречь.
03.4.    Оценить относительное изменение периода обращения Земли вокруг оси (AT/T), при котором относительное изменение веса тела (AP/P) будет равно 10 %.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете сами задать недостающие и необходимые для решения задачи величины,
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2000 г.
125
выбрать их числовые значения и получить численный результат.
03.5.    Деревянный стержень подвешен на нити над сосудом с водой. При подъеме сосуда стержень погружается в воду сначала вертикально, затем наклоняется, а при дальнейшем подъеме остается горизонтальным. Объясните демонстрируемое явление.
Вариант 04—ФФ
04.1. Луч, падающий
 
на грань прямоугольной призмы, образует
угол а с нормалью к грани в точке паде-
ния, а луч, выходящий из смежной гра-
ни после двойного преломления, образует
угол в с нормалью к этой грани. Найти по-
казатель преломления материала призмы.
04.2.    Теплоизолированный сосуд длины 2L разделен в начальный
момент на две одинаковые части теплопро-
водящим поршнем. Давление газа в одной
половинке сосуда равно Pi, в другой — Р2,
а температура в сосуде — T. Затем пор-
шень отпускают. Найти, на сколько он сместится после затухания ко-
лебаний, и какая будет конечная температура в сосуде. Толщиной и
теплоемкостью поршня пренебречь. Внутренняя энергия газа с давле-
нием Р и объемом V равна E = aPV, где а — некоторая константа.
Pi        P2

2L
04.3.    Два тела с массами Ш\ и m2 и зарядами q и — q соединены L    легким стержнем длины L и находятся
E    в состоянии покоя. Стержень выдержите q    m2 -q
вает максимальную силу растяжения T . Мгновенно включается электрическое поле E, направленное перпендикулярно стержню. Найти максимальное E, при котором стержень
при последующем движении тел не разрушится.
 
126
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2000 г.
04.4.    Оценить относительные изменения периодов колебаний маятников ((Т — То)/То), находящихся в поездах, идущих вдоль экватора с запада на восток и с востока на запад по отношению к периоду колебаний маятника То в стоящем поезде.
Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете сами задать недостающие и необходимые для решения задачи величины, выбрать их числовые значения и получить численный результат.
04.5.    Деревянный стержень подвешен на нити над сосудом с водой. При подъеме сосуда стержень погружается в воду сначала вертикально, затем наклоняется, а при дальнейшем подъеме остается горизонтальным. Объясните демонстрируемое явление.
Вариант 05р—ФЕН

 
5.1.    Сосуд с жидкостью плотности р закрыт двумя подвижными
поршнями с площадью Si и S2. Площадь основа-
ния равна Si + S2, как показано на рисунке. Ка-
кую работу надо совершить, чтобы вдавить пор-
шень 2 внутрь жидкости? Массой поршней и тол-
щиной первого поршня пренебречь. Толщина вто-
рого поршня равна h.
5.2.    Куб массы M с ребром а стоит на гладкой горизонтальной
M    поверхности. В центр куба попадает пуля мас-
сы т. При какой минимальной скорости пу-
ля пролетит через куб, если сила трения, дей-
ствующая на пулю со стороны куба, равна F.
m

05.3.    В сосуде с
Po    
Сосуд разделен пополам тонким поршнем
с площадью S, в котором есть небольшое
отверстие, закрытое пробкой. Пробка вы-
скакивает при перепаде давления Pi. На-
о
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2000 г.
127
сколько надо сместить поршень, чтобы пробка выскочила? Температура газа не меняется.
05.4.    На нижнем конце неподвижной вертикально расположенной в поле тяжести спицы закреплена бусинка с зарядом qi. Вторая бусинка с зарядом q2 и массой m может свободно двигаться вдоль спицы. В начальный момент времени вторая бусинка имела нулевую скорость и находилась на высоте h над первой. Найти максимальную скорость второй бусинки. Ускорение свободного падения — д .
Вариант 06р—ФЕН
06.1.    Тело массой m прикреплено двумя одинаковыми пружинами
g k    к    жесткостью к к вертикальным стенкам,
расстояние между которыми равно 2L. m
В начальный момент тело находилось в покое, а пружины были горизонтальны и не растянуты. Найти ускорение тела в момент, когда угол между пружинами будет равен а. Ускорение свободного падения равно д.
06.2.    Сосуд с воздухом соединен с левым коленом U-образной
трубки, в которой находится жидкость
плотности р. Уровни жидкости в ле-
вом и правом коленах вначале равны.
Площадь сечения трубки S. Суммарный
объем воздуха в сосуде и левом колене
V. В правое колено добавим некоторое количество жидкости, после
чего установившийся уровень в правом колене повысился на H, а в
левом колене на h. Найти величину атмосферного давления. Темпера-
тура не меняется.
g
I
h
H
06.3.    По параллельным проводящим горизонтальным рельсам,
 
128
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2000 г.
замыкаемым на концах сопротивления-
ми Ri и R2, может без трения дви-
гаться проводящая перемычка массы т.
Система находится в однородном маг-
нитном поле, направленном перпендикулярно плоскости, образуемой
рельсами. В начальный момент скорость перемычки равна v. Какая
энергия выделится на каждом из сопротивлений к моменту остановки
перемычки? Сопротивлением рельсов и перемычки пренебречь.
06.4.    Узкий параллельный пучок света шириной h, идущий в
среде с показателем преломления п, про-
ходит симметрично относительно центра O
сферического воздушного (п =1) пузырька
радиуса R ^ h. Во сколько раз увеличится
ширина H пучка при выходе из пузырька? Углы в задаче малы, так
что sin а « tg а « а, cos а « 1.
 
//
H
//
R2
Л 0    —► 0        1
I        v        J
Ri
Вариант 07р—ГГФ
h=?
g
07.1.    Узкую трубку, согнутую под углом 90°, двигают с ускорением
а вдоль ее горизонтальной части. В труб-
ку налита жидкость. Концы открыты. На
какую высоту h относительно горизонталь-
ной части трубки поднимется уровень жид-
кости в ее вертикальной части? Полная дли-
на столбика жидкости £, ускорение свободного падения равно д.
07.2.     Конденсатор емкости C и сопротивления Ri и R2 включены
в электрическую цепь, как показано на
a
1

Ri
V    R2A    рисунке. Участки AD и BE закорочены.
Найти токи Ji и J2 через сопротивления Ri и R2, а также заряд на конденсаторе. Внутренним сопротивлением батареи с постоянной ЭДС U пренебречь.
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2000 г.
129
07.3.    Один конец натянутого растяжимого троса закреплен на за-
стрявшем автомобиле, другой привязан к прочному дереву. Расстоя-
ние между деревом и автомобилем L = 20 м. Трос медленно потянули
за середину перпендикулярно его начальной ориентации и сместили
середину троса на расстояние £ = 0,1 м. В этот момент сила, при-
ложенная к тросу, равна F. Во сколько раз эта сила меньше силы,
действующей на автомобиль?
07.4.    а) Что называется первой космической скоростью?
б)    Выведите формулу для первой космической скорости V1 и вы-
числите ее значение для Земли.
в)    Космическая станция «Мир» находится на высоте около 300 км
над поверхностью Земли и движется практически по круговой орбите.
Больше или меньше ее скорость, чем V1 ? Почему?
Вариант 08—ГГФ
08.1.    К телу массой m прикреплены две веревки. Веревки переки-
/°~~г нуты через блоки, и за каждую из них тянут с силой
^    T. При этом тело поднимается вертикально. Найти
m    ускорение тела в момент, когда угол между верев-
ками будет равен а = 60°. Ускорение свободного падения равно д.
08.2.    Схема, изображенная на рисунке, состоит из трех сопротив-
лений Ri , R2, R3, двух конденсаторов с
емкостями Ci, C2 и источника ЭДС E.
Найти установившийся в цепи ток J и за-
ряды на конденсаторах qi, q2.
08.3.    Точка S находится на расстоянии 2F от собирающей линзы с
фокусным расстоянием F и на расстоянии
F от ее главной оптической оси. Найти
расстояние SSi между точкой S и ее изоб-
ражением Si .
A±L
 
 
130    ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ г.
08.4.    Сформулируйте:
а)    первый закон Ньютона;
б)    третий закон Ньютона;
в)    второй закон Ньютона, запишите формулу.
2001    г.
Вариант 11—ФФ
11.1.    Два одинаковых шара плотности р соединены невесомой
нитью, переброшенной через блок. Правый шар, погруженный в вязкую жидкость плотности р0, поднимается с установившейся ско
ростью V. Определите отношение р/р0, если установившаяся скорость свободно падающего в жидкости шара также равна V. Ускорение свободного падения д.
11.2.    Два поршня разной формы, но одинакового сечения S с мас
 
сами m и M расположены вплотную друг к другу в длинной тру-
бе с сечением S, наполненной газом с давлением P. Правому порш-
ню сообщают скорость v. Найдите максимальное расстояние между
поршнями. Поршни движутся в трубе без трения, газ в область меж-
ду поршнями не проникает, изменением давления газа пренебречь.
11.3.    Определите заряды на конденсаторах в цепи, изображенной
на рисунке. Внутренним сопротивлени-
ем батареек пренебречь. До включения
в цепь заряд на пластинах конденсато-
ров был равен нулю.
 
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2001г.
131
11.4.    Оцените время прохождения сигнала при разговоре по спут-
никовому телефону, использующему спутник, находящийся на геоста-
и    -«    /    О    О    о
ционарной орбите (т. е. постоянно «висящий» над одной точкой зем-
ной поверхности).
11.5.    Пучок света от лазера падает на боковую грань равнобед-
ренной прямоугольной призмы и выхо-
дит под углом 90о. Если к наклонной
грани приложить сухую черную бума-
гу, то ничего не изменится. Однако ес-
ли приложить мокрую черную бумагу, то
интенсивность выходящего из призмы света резко уменьшится. Объ-
ясните демонстрируемое явление.
 
Вариант 12—ФФ
12.1.    В начальный момент времени первый из двух одинаковых
о    7    и
упругих шаров отпускают с нулевой скоростью с высоты h, а второй выстреливают с поверхности земли со скоростью v вертикально вверх. Через какое время после столкновения второй шар упадет на землю? Ускорение свободного падения равно д.
12.2.    Поршень массы m расположен вплотную ко дну открытой
 
пробирки с массой M и сечением S. Какую начальную скорость V надо сообщить пробирке, чтобы поршень из нее вылетел? Поршень в пробирке движется без трения, воздух в область между поршнем и дном пробирки не проникает. Длина пробирки равна L, атмосферное давление — P.
 
132
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2001 г.
12.3.    Определите заряды на конденсаторах в цепи, изображенной
на рисунке. Внутренним сопротивлени-
ем ем батареек пренебречь. До включения
в цепь заряд на пластинах конденсато-
л
ров был равен нулю.
    
12.4. Оцените максимальную широту местности, где можно разго-
варивать по спутниковому телефону, использующему спутник, нахо-
дящиися на геостационарной орбите (т. е. постоянно «висящии» над
ООО    \
одной точкой земной поверхности).
12.5.    Пучок света от лазера падает на боковую грань равнобед-
ренной прямоугольной призмы и выходит
под углом 90°. Если к наклонной грани
приложить сухую черную бумагу, то ниче-
го не изменится. Однако если приложить
мокрую черную бумагу, то интенсивность выходящего из призмы све-
та резко уменьшится. Объясните демонстрируемое явление.
 
Вариант 05—ФЕН
 
13.1.    Две бусинки находятся на изогнутой под углом а спице на
расстояниях Ь\ и L2 от места изгиба. Их
одновременно отпускают с нулевой на-
чальной скоростью. Через какое время
левая бусинка догонит правую? Трением пренебречь. Ускорение сво-
бодного падения — g.
13.2.    Цилиндрический стакан высоты H, опущенный вверх дном
в жидкость плотности р, плавает погру-
женным до глубины h\. Стакан, плава-     
ющий дном вниз, погружен до глуби- -
ны h2. Найдите атмосферное давление.
Ускорение свободного падения равно g.
        
1 1 1 1    3- 1
1 1 1 1 1 1 1 1    
1
1    ' 1
1
1    1
1
а2 -
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2001 г.
133
13.3.    Схема, состоящая из диодов и сопротивлений, подключена к
источнику переменного тока. Определите,
какая часть полной тепловой мощности,
выделяющейся в цепи, приходится на со-
противление R. Сопротивлением диодов в
прямом направлении пренебречь.
 
13.4.    Точечный источник света движется с постоянной скоростью
v в плоскости, перпендикулярной опти-
ческой оси линзы и расположенной на
расстоянии L от линзы. Найдите ско-
рость изображения, если фокусное рас-
стояние линзы равно f.
 
Вариант 08—ГГФ
14.1.    Оцените массу атмосферы Венеры. Массу и радиус R Вене-
ры считать равными земным. R = 6 400 км, ускорение свободного
падения 10 м/с2, давление у поверхности планеты — 107 Па.
14.2.    Найдите тепловую мощность, выделяющуюся в схеме, изо-
браженной на рисунке. Схема состоит из че-
тырех одинаковых сопротивлений r, одно-
го сопротивления R и батарейки с ЭДС U.
Внутренним сопротивлением батарейки пре-
небречь.
14.3.    Оптическая система состоит из двух соосных линз, одна из
которых — рассеивающая с фокусным
расстоянием f, а другая — собирающая
с фокусным расстоянием f2. Параллель-
ный пучок света, падающий вдоль оп-
тической оси на рассеивающую линзу,
 
 
 
134
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2001 г.
остается параллельным и после выхода из системы. Найдите расстояние между линзами и отношение диаметров пучков света на входе и выходе из системы.
14.4.    На горизонтальной плоскости находится брусок массы M. Коэффициент трения скольжения между бруском и плоскостью равен ц. К бруску прикладывают силу F под углом а к горизонту. Изобразить график зависимости силы трения от величины силы F. Рассмотреть случаи а > 0 и а < 0.
Вариант 01р—ФФ
15.1.    На конце линейки длины L, лежащей на горизонтальной
начнет соскальзывать? Коэффициент трения между грузиком и линейкой ц.
15.2.    В отверстие в дне перевернутого стакана, стоящего на
масса — M. Какой объем воды можно влить в стакан до момента, когда она начнет вытекать из-под стакана? Атмосферное давление —
15.3.    В изображенном на рисунке колебательном контуре,
 
плоскости, находится маленький грузик.
Линейку начинают поднимать за тот же
конец с постоянной скоростью и, направ-
ленной вверх. Через какое время t грузик
горизонтальной плоскости, вставлена длинная тонкая трубка. Через трубку в стакан вливают воду. Высота стакана — H, площадь поперечного сечения — S,
P.
--C =кс
K
 
состоящем из катушки с индуктивно-
стью L и двух конденсаторов с емко-
стями C, происходят колебания с макси-
мальным током в катушке I. В момент,
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2001 г.
135
когда ток в катушке равен I/2, ключ K размыкают. Определите максимальный заряд на конденсаторе, оставшемся в цепи.
15.4.    Оцените время лобового соударения двух футбольных мячей. Избыточное давление в мяче равно атмосферному.
15.5.    Концы сложенной вдвое тонкой проволоки закреплены так, что она слегка натянута. За середину этой проволоки с помощью петли прикреплена такая же, но одиночная проволока. Если достаточно сильно потянуть за вторую проволоку, то порвется сложенная вдвое первая проволока. Объясните демонстрируемое явление.
Вариант 02р—ФФ
16.1.    Колесо катится без проскальзывания с постоянной скоростью v. С верхней точки обода колеса срывается камешек. Через какое время колесо наедет на этот камешек? Радиус колеса — R, ускорение свободного падения — д.
 
16.2.    В горизонтально расположенной цилиндрической пробирке
с сечением S на расстоянии HQ от дна
находится водяная «пробка», которая
может без трения перемещаться внутри
пробирки. Температура пробирки — То. При нагревании пробирки до
температуры Т расстояние от дна до водяной пробки увеличилось до
Н. Найдите изменение массы пара в левой части пробирки. Моляр-
ная масса пара — д, атмосферное давление — PQ. Газовая постоянная
равна R.
16.3.    В цепи, изображенной на рисунке, заряд на конденсаторе с K2    емкостью C равен Q. Ток в катушках
c индуктивностями L отсутствует. Ключ C    С L ^ L K1 замыкают. В момент, когда заряд на
конденсаторе станет равным Q/2, раз
 
136
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2001 г.
мыкают ключ K2. Определите максимальный ток в цепи после размыкания ключа K 2.
16.4.    Эквилибрист стоит на доске, лежащей горизонтально на футбольном мяче. Оцените, насколько сожмется мяч под весом эквилибриста. Избыточное давление в мяче равно атмосферному.
16.5.    Концы сложенной вдвое тонкой проволоки закреплены так, что она слегка натянута. За середину этой проволоки с помощью петли прикреплена такая же, но одиночная проволока. Если достаточно сильно потянуть за вторую проволоку, то порвется сложенная вдвое первая проволока. Объясните демонстрируемое явление.
Вариант 05р—ФЕН
 
17.1.    Клин массы M с углом а при основании стоит на горизон-
тальной плоскости. Коэффициент тре-
ния между клином и плоскостью ц. По
наклонной поверхности клина соскаль-
зывает без трения тело массы т. При
каком минимальном ц клин будет оставаться неподвижным?
17.2.    В схеме, изображенной на рисунке, емкости первого и чет-
вертого конденсаторов равны C1, а вто-
рого и третьего — C2. До замыкания
ключа заряд на первом конденсаторе
был равен Q, а на остальных — нуле-
вой. Найдите установившиеся заряды на
конденсаторах после замыкания ключа.
17.3.    Сосуд, изображенный на рисунке, разделен на две части
тонкой подвижной герметичной перего-
ни    родкой. Обе части сосуда заполнены
1
R
3
2
4
н
о 1— о 0_    о
1—
о
0_
,      — —    — _
жидкостью до половины высоты, темпе-
2a    a
ратура и давление воздуха в обеих частях сосуда одинаковы и равны
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2001 г.
137
То и атмосферному давлению Ро. До какой температуры надо нагреть воздух в сосуде, чтобы жидкость начала выливаться из правой части сосуда? Плотность жидкости равна р. Испарением жидкости пренебречь.
17.4. Частица с зарядом q и массой m влетает в область простран-
Y    ства Y > 0 с магнитным полем H,
и

0
а
X
направленным параллельно оси Z. Скорость частицы V лежит в плоскости XY
и направлена под углом а к оси Y. Найдите расстояние между точками влета и вылета частицы из области магнитного поля.
Вариант 07р—ГГФ
18.1.    Сколько суток было бы в году, если бы Земля вращалась во-
круг своей оси с такой угловой скоростью, что вес тел на экваторе был
бы равен нулю? Радиус Земли R = 6 400 км, ускорение свободного
падения на полюсе g = 10 м/с2.
закрытого цилиндрического сосуда под невесомым
поршнем находится один моль жидкого азота.
Пространство над поршнем заполнено возду-
хом при давлении Ро и температуре То. Опре-
делите высоту подъема поршня после того, как
весь азот испарится и приобретет температуру
То. Объем сосуда — V, высота — H.
18.3.    Найдите заряды на конденсаторах в схеме, изображенной на
рисунке. Со = 1, 2 • 10-5 Ф, U = 5 В.
18.4.    а) Дайте определение работы силы F на небольшом участке
пути AS; векторы силы и перемещения не совпадают по направлению.
б) Найдите работу силы сопротивления воздуха, действующей на
100-метровом участке траектории на парашютиста, совершающего за-
18.2. На дне
Po, To
 
138
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2002 г.
Со
MI4J
I
2Со
3Со
U
тяжной прыжок. Масса парашютиста — 100 кг, скорость падения счи тать постоянной.
2002    г.
Вариант 21р—ФФ
 
21.1.    Сосуд заполнен жидкостью плотности р до уровня H.
Отверстие площади S в дне перекрыто снизу
пластинкой, которая связана нитью с поплав-
ком, наполовину погруженным в жидкость. С
какой силой пластинка давит на дно, если при
повышении уровня жидкости на величину h
(при которой поплавок полностью погружен) жидкость начинает вы-
давливаться из отверстия? Ускорение свободного падения — д . Мас-
сами поплавка, нити и пластинки пренебречь.
21.2.    Пружина жесткости к связывает тело массы m со стенкой.
Второе тело такой же массы m прислонено к
первому. Пружину деформируют, смещая те-
ла на расстояние x по направлению к стенке,
x6W№-
v/yy у у ; ) ;
а затем отпускают. Найдите расстояние между телами в момент, когда первое остановится. Трения нет.
21.3.    Внутри плоского конденсатора, обкладки которого соеди-
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2002 г.
139
 
d
 
т
нены, находится металлическая пластина массы т. Зазоры
между пластиной и обкладками конденсатора вначале оди-
наковы и равны d. Пластине сообщают заряд q, а обеим об-
кладкам вместе — противоположный заряд (—q), так что
суммарный заряд системы нулевой. Из-за небольшого на-
чального смещения пластина начинает двигаться к одной из обкладок Найдите максимальную скорость пластины. Площадь пластины и обкладок S, тяжести нет. Обкладки считать неподвижными.
21.4.    Литровая банка с ровным краем поставлена вверх дном на плоский поднос, покрытый тонким слоем воды. Оцените, на сколько надо нагреть банку, чтобы из нее начал пробулькивать воздух.
21.5.    Закрытая пробирка, на дне которой закреплен груз, медленно всплывает в трубке, заполненной водой. Если же пробирку перевернуть грузом вверх, то она не всплывает. Объяснить результат эксперимента.
Вариант 22р—ФФ
22.1. Точечные тела с массами mi и m2, имеющие разноименные
заряды (+ q) и (— q), находятся на расстоянии R друг от друга. С какой силой
+q т,
-с/ т2
R
F ?
надо тянуть тело m2, чтобы расстояние между телами при движении
не изменялось?
22.2.    В цилиндрическом сосуде в равновесии под поршнем
массы M = 50 кг и площади S =1 дм2 находятся
вода и воздух при температуре 100 °С. Высота порш-
ня над поверхностью воды H = 20 см. На какое рас-
стояние опустится поршень, если температуру внутри
понизить до 7 °С? Атмосферное давление Po = 105 Па, ускорение
свободного падения g = 10 м/с2. Давлением пара воды при 7 °С
можно пренебречь.
 
 
140
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2002 г.
22.3.    В момент, когда в колебательном контуре из индуктивности
L и конденсатора C ток достиг максимального зна-
чения J , замыкают ключ К, подсоединив индук-
тивность L\. Определить максимальный ток в ин-
дуктивности L\ .
22.4.    Оцените механическую мощность, которую в спокойном со-
стоянии развивает Ваше сердце.
22.5.    Закрытая пробирка, на дне которой закреплен груз, медлен-
но всплывает в узкой трубке, заполненной водой. Если же пробирку
перевернуть грузом вверх, то она не всплывает. Объяснить результат
эксперимента.
 
Вариант 23р—ФФ
23.1.    Тело после броска через время Т\ упруго отскакивает
от стенки и падает на землю еще через время
T2. Найдите высоту H точки удара.
 
m
2 L
g
М
23.2.    В стене укреплен горизонтальный стержень, по которому
без трения может двигаться бусинка массы m.
Бусинка соединена со стенкой нитью длины 2L,
к середине которой привязан груз массы M.
Вначале нить натянута. Грузы отпускают. Какие скорости наберут
груз и бусинка перед ударом о стенку? Ускорение свободного падения
д, размерами тел можно пренебречь.
23.3.    Металлический поршень помещен в трубу из диэлектрика,
площадь сечения которой — S. По обе стороны от
поршня труба перекрыта металлическими пластинами
A и B, соединенными проводником. Труба заполнена
газом; вначале давление по обе стороны поршня Ро ,
а расстояния между поршнем и пластинами равны d.
 
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2002 г.
141
Поршню сообщают электрический заряд q , а обеим металлическим пластинам вместе — противоположный заряд (—q), так что суммарный заряд системы нулевой. Найдите все положения равновесия поршня. Трением пренебречь, температура постоянна. Расстояние d мало по сравнению с размерами пластин.
23.4.    Оцените, сколько воздушных шариков, наполненных водородом, потребуется, чтобы поднять Ваш вес.
23.5.    Шарик для настольного тенниса, скатываясь с наклонной плоскости, которая упирается в вертикальную стенку, при небольшом наклоне плоскости отскакивает от стенки. Если же наклон велик, шарик перестает отскакивать, хотя высота, с которой он спускается, увеличилась. Объяснить результат эксперимента.
Вариант 24—ФФ
24.1.    Вертикальный, хорошо проводящий тепло цилиндр высоты
H перекрывают поршнем. В дне цилиндра имеется
широкое отверстие, заклееное бумагой, которая рвет-
ся при перепаде давления AP. На поршень медлен-
но насыпают песок. Найдите, с какой скоростью пор-
шень ударится о дно цилиндра после разрыва бумаги.
Атмосферное давление PQ . Ускорение свободного падения д .
 
24.2.    В замкнутом цилиндрическом теплоизолированном сосуде
Вакуум
Не
пература газа
под подвижным тяжелым поршнем находится гелий, над поршнем — вакуум. Затем гелий начинает просачиваться в верхнюю часть сосуда через маленький зазор. Найдите установившуюся температуру газа, когда поршень опустится на дно сосуда. Начальная тем- TQ. Теплоемкостью цилиндра и поршня пренебречь.
24.3.    По наклонной плоскости в однородном магнитном поле с
 

142
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2002 г.
индукцией B соскальзывает шайба массы
т, имеющая заряд q. Плоскость установле-
на под углом а к горизонту, направление маг-
нитного поля перпендикулярно плоскости.
Найдите установившуюся скорость шай-
бы. Ускорение свободного падения д, коэффициент трения между
шайбой и плоскостью равен ц.
24.4.    В аудитории вылили на пол ведро воды. Оценить, какой объем воздуха будет вытеснен из помещения, когда вся вода испарится.
24.5.    Оптическая система, состоящая из двух линз, дает на экране яркое пятно. Если попытаться перекрыть свет тонким стержнем вблизи любой из линз, то изображение практически не изменяется. Если же провести стержнем в определенном месте между линзами, то в некоторый момент изображение полностью исчезает. Объясните явление.
 
Вариант 25—ФФ
25.1.    В закрытом цилиндрическом сосуде сечения S находится
вода, в которой плавает кусок льда объема V. Рас-
стояние от верхней крышки до уровня воды равно h,
давление воздуха в сосуде равно PQ. Внутри сосуда
поддерживается постоянная температура 0 °С. Най-
дите, на сколько изменится давление над водой в момент, когда лед
растает. Плотность льда составляет 0, 9 от плотности воды.
25.2.    К телу массы т, находящемуся у правого торца бруска
массы M, привязана невесомая нить, пере-
кинутая через блок. К горизонтальному кон-
цу нити прикладывают силу F. Определите
ускорение бруска, если трения между ним и
 
■■■ 7    7 " 7 7 7 7 7 7 7 7 7 ' 7 7
 
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2002 г.
143
телом нет. Коэффициент трения между бруском и столом равен д.
Ускорение свободного падения д. Переворот бруска не рассматривать.
25.3.    Прямоугольная рамка, состоящая из трех легких провод-
ников и одного массивного стержня длины
L и массы т, лежит на столе. Параллельно
плоскости стола и перпендикулярно массив-
ному стержню рамки приложено однородное
магнитное поле индукции B. Внезапно сто-
рону рамки, находящуюся напротив массивного стержня, начинают
поднимать вверх со скоростью V. При каком минимальном значении
V вся рамка сразу же оторвется от стола? Полное электрическое со-
противление рамки R, ускорение свободного падения д.
25.4.    Оценить суммарную кинетическую энергию атомов Вашего организма.
25.5.    Оптическая система, состоящая из двух линз, дает на экране яркое пятно. Если попытаться перекрыть свет тонким стержнем вблизи любой из линз, то изображение практически не изменяется. Если же провести стержнем в определенном месте между линзами, то в некоторый момент изображение полностью исчезает. Объясните явление.
 
Вариант 26р—ФЕН
26.1. Мяч
 
отпустили без начальной скорости с высоты h над
полом. В момент отскока такой же мяч бросили вниз
с той же высоты с начальной скоростью V. Найдите
эту скорость, если известно, что оба мяча вернулись
на исходный уровень одновременно. Удары о пол счи-
тать упругими.
Л / Л    * I *    о    с    с
26.2.    1ело массы m соединено с правой стенкой пружиной
 
144
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2002 г.
/
/

(ТОТ)
т
к
//////
жесткости к , а с левой — двумя такими же пру-
жинами. Вначале пружины слева не деформи-
рованы, а правая пружина сжата на величину x
и зафиксирована нитью. Нить пережигают. Найдите максимальную
скорость тела. Трения нет.
26.3.
V    
Два плоских конденсатора емкости C, заряженные до
одинакового напряжения V, соединены
через резистор. Посредине одного из
     I    конденсаторов вставляют тонкий метал-
лический лист того же размера, как пластины конденсатора. Найдите количество теплоты, которое выделится в системе, если замкнуть этот лист и нижнюю пластину конденсатора.
26.4.    В сосуде объемом 10 л находится смесь водорода и кислорода. Смесь сжигают и охлаждают до 100 °С. В случае а водорода 1 г, кислорода 6 г; в случае б водорода 1 г, кислорода 3 г. Найдите давления в сосуде в случаях а и б.
Вариант 27—ФЕН
27.1.    Шарик соединен со стенками пружинами жесткости ki и к2
и находится в равновесии. Каждую стенку
“ медленно передвигают, в направлении от ша-

/
рика, на расстояние Хо. На какое расстояние от первоначального положения сдвинется шарик? Тяжесть не учитывать.
27.2.    Цилиндр сечения S разделен подвижным поршнем на два
отсека, объемы которых Vi и V2. В первом
отсеке находится воздух при температуре T1,
а во втором — при температуре T2. Через
некоторое время в результате теплообмена с поршнем и стенками ци-
линдра температуры в обоих отсеках становятся одинаковыми. На ка-
кое расстояние сместится при этом поршень?
 
 
ВАРИАНТЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАЧ 2002 г.
145
т L
g\
>/А
L т /
/
27.3.    Два груза массы m находятся на концах невесомых стерж-
о    Г    о
ней длины L, другие концы стержней укреп-
лены на шарнирах. Расстояние между шар-
нирами также равно L. Грузы заряжены про-
тивоположными зарядами +q и — q, стержни вначале горизонтальны и
неподвижны. Найдите скорость грузов в момент, когда стержни опу-
стятся в вертикальные положения. Ускорение силы тяжести g.
27.4.    Луч света, идущий под углом а к оптической оси, падает на
собирающую линзу на расстоянии h от ее центра. Преломленный луч идет под углом в к оси. Определить фокусное расстояние линзы.
Вариант 28р—ГГФ
28.1.    Два тела, имеющие массы M и m, связаны нитью. Между
к    телами вставлена (но не прикреплена к ним) сжа-
м m    В б
тая пружина жесткости к. Вначале оба тела дви-
V0    V0    жутся с одной скоростью V0. Нить пережигают,
после чего через некоторое время пружина освобождается, а тело мас-
сы M останавливается. Найдите начальное сжатие пружины Жо.
28.2.    Тонкая трубка образует кольцо радиуса R, плоскость
вертикальна. Верхнее сечение кольца перекры-
то перегородкой. Трубка наполовину заполнена
жидкостью плотности р, над жидкостью нахо-
дится газ. Давление газа Ро и температура То в
обоих верхних отсеках вначале одинаковы. До
какой температуры надо нагреть газ в правом
отсеке, чтобы объем левого отсека уменьшился вдвое? Температуры газа в левом отсеке и жидкости считать постоянными. Ускорение свободного падения g.
 

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