Тема №6358 Задачи для контрольной работы по физике Физические основы механики 2 контрольные работы
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Задачи для контрольной работы по физике Физические основы механики 2 контрольные работы из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Задачи для контрольной работы по физике Физические основы механики 2 контрольные работы, 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.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 1

101. Точка движется по окружности радиусом R = 1,2 м. Уравнение движения точки φ = Аt + Вt3, где А = 0,5 рад/с; В = 0,2 рад/с3. Определите тангенциальное аτ, нормальное аn и полное а ускорения точки в момент времени t = 4 с.

102. Определите скорость v и полное ускорение а точки в момент времени t = 2 с, если она движется по окружности радиусом R = 1 м согласно уравнению φ = Аt + Bt3, где А = 8 рад/с; В =  
-1 рад/с3; φ - криволинейная координата, отсчитанная от некоторой точки, принятой за начальную, вдоль окружности.

103. По прямой линии движутся две материальные точки согласно уравнениям: х1 = А1 + В1t + С1t2 и х2 = А2 + В2t + С2t2, где А1 = 10 м; В1 = 1 м/с; С1 = -2 м/с2; А2 = 3 м; В2 = 2 м/с; С2 = 0,2 м/с2. В какой момент времени τ скорости этих точек будут одинаковы? Найдите ускорения а1 и а2 этих точек в момент времени t = 3 с.

104. Определите полное ускорение а в момент времени t = 3 с точки, находящейся на ободе колеса радиусом R = 0,5 м, вращающегося согласно уравнению φ = Аt + Вt3, где А = 2 рад/с, В = 0,2 рад/с3.

105. Точка движется по окружности радиусом R = 8 м. В некоторый момент времени нормальное ускорение точки аn = 4 м/с2, вектор полного ускорения а образует в этот момент с вектором нормального ускорения аn угол α = 60°. Найдите скорость v и тангенциальное ускорение аτ точки.

106. Точка движется по прямой согласно уравнению х = Аt + Вt3, где А = 6 м/с; В = -0,125 м/с3. Определите среднюю путевую скорость  точки в интервале времени от t1 = 2 с до t2 = 6 с.

107. Материальная точка движется прямолинейно. Уравнение движения имеет вид х = Аt + Вt3, где А = 3 м/с; В = 0,06 м/с3. Найдите скорость v и ускорение а точки в момент времени t1 = 0 и t2 = 3 с. Каковы средние значения скорости  и ускорения за первые 3 с движения?

108. Диск радиусом R = 0,2 м вращается согласно уравнению φ = А + Вt + Сt3, где А = 3 рад; В = -1 рад/с; C = 0,1 рад/с3. Определите тангенциальное аτ, нормальное аn и полное а ускорения точек на окружности диска для момента времени t = 10 с.

109. С высоты h = 2 м на стальную плиту свободно падает шарик массой m = 200 г и подпрыгивает на высоту h1 = 0,5 м. Определите импульс p, полученный шариком при ударе.

110. При горизонтальном полете со скоростью v = 250 м/с снаряд массой m = 8 кг разорвался на две части. Бóльшая часть массой m1 = 6 кг получила скорость U1 = 400 м/с в направлении полёта снаряда. Определите модуль и направление скорости U2 меньшей части снаряда.

111. С тележки, свободно движущейся по горизонтальному пути со скоростью v1 = 3 м/с, в сторону, противоположную движению тележки, прыгает человек, после чего скорость тележки изменилась и стала равной U1 = 4 м/с. Определите горизонтальную составляющую скорости U2x человека при прыжке относительно тележки. Масса тележки m1 = 210 кг, масса человека m2 = 70 кг.

112. Орудие, жёстко закрепленное на железнодорожной платформе, производит выстрел вдоль полотна железной дороги под углом α = 30º к линии горизонта. Определите скорость U2 отката платформы, если снаряд вылетает со скоростью U1 = 480 м/с. Масса платформы с орудием и снарядом m2 = 18 т, масса снаряда m1 = 60 кг.

113. Две одинаковые лодки массами m = 200 кг каждая (вместе с лодочниками и грузами, находящимися в лодках) движутся параллельными курсами навстречу друг другу с одинаковыми скоростями v = 1 м/с. Когда лодки поравнялись, то с первой лодки на вторую и со второй на первую одновременно перебрасывают грузы массами m1 = 20 кг. Определите скорости U1 и U2 лодок после перебрасывания грузов.

114. Определите импульс p, полученный стенкой при ударе о неё шарика массой m = 300 г, если шарик двигался со скоростью v = 8 м/с под углом α = 60º к плоскости стенки. Удар о стенку считайте упругим.

115. На полу стоит тележка в виде длинной доски, снабжённой лёгкими колёсами. На одном конце стоит человек. Его масса m1 = 60 кг, масса доски m2 = 20 кг. С какой скоростью u (относительно пола) будет двигаться тележка, если человек пойдёт вдоль неё со скоростью (относительно доски) v = 1 м/с? Массой колес пренебрегите, трение не учитывайте.

116. Снаряд, летевший со скоростью v = 400 м/с, разорвался на два осколка. Меньший осколок, масса которого составляет 40% от массы снаряда, полетел в противоположном направлении со скоростью U1 = 150 м/с. Определите скорость U2 большего осколка.

117. В подвешенный на нити длиной L = 1,8 м деревянный шар массой m1 = 8 кг попадает горизонтально летящая пуля массой m2 = 4 г. С какой скоростью летела пуля, если нить с шаром и застрявшей в ней пулей, отклонилась от вертикали на угол α = 3º? Размером шара пренебрегите. Удар пули считайте прямым, центральным.

118. По небольшому куску мягкого железа, лежащему на наковальне массой m1 = 300 кг, ударяет молот массой m2 = 8 кг. Определите коэффициент полезного действия η удара, считая удар неупругим. Полезной считайте энергию, затраченную на деформацию куска железа.

119. Шар массой m1 = 1 кг движется со скоростью v1 = 4 м/с и сталкивается с шаром массой m2 = 2 кг, движущимся навстречу со скоростью v2 = 3 м/с. Каковы скорости U1 и U2 шаров после удара? Удар считайте абсолютно упругим, прямым, центральным.

120. Шар массой m1 = 3 кг движется со скоростью v1 = 2 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой m2 = 5 кг. Какая работа будет совершена при деформации шаров? Удар считайте абсолютно неупругим, прямым, центральным.

121. Определите коэффициент полезного действия η неупругого удара бойка массой m1 = 0,5 т, падающего на сваю массой m2 = 120 кг. Полезной считайте энергию, затраченную на вбивание сваи.

122. Шар массой m1 = 4 кг движется со скоростью v1 = 5 м/с и сталкивается с шаром массой m2 = 6 кг, который движется навстречу со скоростью v2 = 2 м/с. Определите скорости U1 и U2 шаров после удара. Удар считайте абсолютно прямым, упругим, центральным.

123. Вагон массой m = 35 т движется на упор со скоростью v = 0,2 м/с. При полном торможении вагона буферные пружины сжимаются на ΔL = 12 см. Определите максимальную силу Fmax сжатия буферных пружин и продолжительность Δt торможения.

124. Шар массой m1 = 5 кг движется со скоростью v1 = 1 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой m2 = 2 кг. Определите скорости U1 и U2 шаров после удара. Удар считайте абсолютно прямым, упругим, центральным.

125. Лодка длиной L = 3 м и массой m = 120 кг стоит на спокойной воде. На носу и корме находится два рыбака массами m1 = 60 кг и m2 = 90 кг. На какое расстояние сдвинется лодка относительно воды, если рыбаки поменяются местами?

126. Плот массой m1 = 150 кг и длиной L = 2 м плавает на воде. На носу находится человек, масса которого m2 = 80 кг. С какой наименьшей скоростью v и под каким углом α к плоскости горизонта должен прыгнуть человек вдоль плота, чтобы попасть на противоположный край?

127. На покоящийся шар массой m1 = 5 кг налетает со скоростью v2 = 5 м/с шар массой m2 = 3 кг. Направление движения второго шара изменилось на угол α = 45º. Определите скорости U1 и U2 шаров после удара, если удар шаров был абсолютно упругим.

128. Атом распадается на две части массами m1 = 1,6·10-25 кг и m2 = 2,3·10-25 кг. Определите кинетическую энергию Eк1 и Eк2 частей  атома,  если  их  общая  кинетическая  энергия  Eк = 2,2·10-11 Дж. Кинетической энергией и импульсом атома до распада пренебрегите.

129. На сколько переместится относительно берега лодка длиной L = 3,5 м и массой m1 = 200 кг, если стоящий на корме человек массой m2 = 80 кг переместится на нос лодки? Считайте лодку расположенной перпендикулярно берегу.

130. С вершины наклонной плоскости высотой h = 3 м соскальзывает без трения тело массой m = 0,5 кг. Определите изменение Δp импульса тела у основания наклонной плоскости.

131. Шар массой m1 = 2 кг сталкивается с покоящимся шаром большей массой и при этом теряет 40% кинетической энергии. Определите массу m2 большего шара. Удар считайте абсолютно упругим, прямым, центральным.

132. Частица массой m1 = 4·10-20 г сталкивается с покоящейся частицей массой m2 = 10-19 г. Считайте столкновение абсолютно упругим. Определите потерю энергии первой частицы.

133. Определите работу A растяжения двух соединённых последовательно пружин с коэффициентами жёсткости k1 = 400 Н/м и k2 = 250 Н/м, если первая пружина при этом растянулась на ΔL = 2 см.

134. Из ствола автоматического пистолета вылетела пуля массой m1 = 10 г со скоростью v = 300 м/с. Затвор пистолета массой m2 = 200 г прижимается к стволу пружиной, жёсткость которой k = 25 кН/м. На какое расстояние отойдет затвор после вылета? Считайте, что пистолет жёстко закреплён.

135. Пружина жёсткостью k = 500 Н/м сжата силой F = 100 Н. Определите работу A внешней силы, дополнительно сжимающей эту пружину ещё на ΔL = 2 см.

136. Две пружины жесткостью k1 = 0,5 кН/м и k2 = 1 кН/м скреплены параллельно. Определите потенциальную энергию Eп данной системы при абсолютной деформации ΔL = 4 см.

137. Какую нужно совершить работу A, чтобы пружину жёсткостью k = 800 Н/м, сжатую на x = 6 см, дополнительно сжать на Δx = 8 см?

138. Если на верхний конец вертикально расположенной спиральной пружины положить груз, то пружина сожмётся на ΔL = 3 мм. На сколько сожмёт пружину тот же груз, упавший на конец пружины с высоты h = 8 см?

139. Из пружинного пистолета с пружиной жёсткостью k = 150 Н/м был произведён выстрел пулей массой m = 8 г. Определите скорость v пули при вылете её из пистолета, если пружина была сжата на Δx = 4 см.

140. Налетев на пружинный буфер, вагон массой m = 16 т, двигавшийся со скоростью v = 0,6 м/с, остановился, сжав пружину на ΔL = 8 см. Найти общую жёсткость k пружин буфера.

141. Определите скорость поступательного движения сплошного цилиндра, скатившегося с наклонной плоскости высотой h = 20 см.

142. Тонкостенный цилиндр, масса которого m = 12 кг, а диаметр основания D = 30 см, вращается согласно уравнению φ = А + Bt + Ct3, где А = 4 рад; B = -2 рад/с; C = 0,2 рад/с3. Определите действующий на цилиндр момент сил М в момент времени t = 3 с.

143. На обод маховика диаметром D = 60 см намотан шнур, к концу которого привязан груз массой m = 2 кг. Определите момент инерции I маховика, если он, вращаясь равноускоренно под действием силы тяжести груза, за время t = 3 с приобрёл угловую скорость ω = 9 рад/с.

144. Нить с привязанными к её концам грузами массами m1 = 50 г и m2 = 60 г перекинута через блок диаметром D = 4 см. Определите момент инерции I блока, если под действием силы тяжести грузов он получил угловое ускорение β = 1,5 рад/с2.

145. Стержень вращается вокруг оси, проходящей через его середину согласно уравнению φ = Аt + Bt3, где А = 2 рад/с; B = 0,2 рад/с3. Определите вращающий момент М, действующий на стержень через время t = 2 с после начала вращения, если момент инерции стержня I = 0,048 кг·м2.

146. По горизонтальной плоской поверхности катится диск со скоростью v = 8 м/с. Определите коэффициент сопротивления, если диск, будучи предоставленным самому себе, остановился, пройдя путь S = 18 м.

147. Определите момент силы М, который необходимо приложить к блоку, вращающемуся с частотой n = 12 с-1, чтобы он остановился в течение времени Δt = 8 с. Диаметр блока D = 30 см. Массу блока m = 6 кг считайте равномерно распределённой по ободу.

148. Блок, имеющий форму диска массой m = 0,4 кг, вращается под действием силы натяжения нити, к концам которой подвешены грузы массами m1 = 0,3 кг и m2 = 0,7 кг. Определите силы Т1 и Т2 натяжения нити по обе стороны блока.

149. На краю платформы в виде диска, вращающегося по инерции вокруг вертикальной оси с частотой n1 = 8 мин-1, стоит человек массой m1 = 70 кг. Когда человек перешёл к центру платформы, она стала вращаться с частотой n2 = 10 мин-1. Определите массу m2 платформы. Момент инерции человека рассчитывайте как для материальной точки.

150. На краю неподвижной скамьи Жуковского диаметром D = 0,8 м и массой m1 = 6 кг стоит человек массой m2 = 60 кг. С какой угловой скоростью ω начнёт вращаться скамья, если человек поймает летящий на него мяч массой m = 0,5 кг? Траектория мяча горизонтальна и проходит на расстоянии r = 0,4 м от оси скамьи. Скорость мяча v = 5 м/с.

151. Человек стоит на скамье Жуковского и держит в руках стержень вертикально вдоль оси вращения скамьи. Стержень служит осью вращения колеса, расположенного в верхнем конце стержня. Скамейка неподвижна, колесо вращается с частотой n1 =  
15 с-1. С какой угловой скоростью ω2 будет вращаться скамья, если человек повернет стержень на угол φ = 180º и колесо окажется на нижнем конце стержня? Суммарный момент инерции человека и скамьи I = 8 кг·м2, радиус колеса R = 25 см. Массу m = 2,5 кг колеса можно считать равномерно распределённой по ободу. Считайте, что центр масс человека с колесом находится на оси платформы.

152. На скамье Жуковского стоит человек и держит в руках стержень вертикально по оси вращения скамьи. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью ω1 = 4 рад/с. С какой угловой скоростью ω2 будет вращаться скамья с человеком, если повернуть стержень так, чтобы он занял горизонтальное положение? Суммарный момент инерции человека и скамьи I = 5 кг·м2. Длина стержня L = 1,8 м, масса m = 6 кг. Считайте, что центр масс стержня с человеком находится на оси платформы.

153. Платформа в виде диска диаметром D = 3 м и массой m1 = 180 кг может вращаться вокруг вертикальной оси. С какой угловой скоростью ω1 будет вращаться эта платформа, если по её краю пойдёт человек массой m2 = 70 кг со скоростью v = 1,8 м/с относительно платформы?

154. Платформа, имеющая форму диска, может вращаться около вертикальной оси. На краю платформы стоит человек. На какой угол φ повернется платформа, если человек пойдёт вдоль края платформы и, обойдя её, вернётся в исходную (на платформе) точку? Масса платформы m1 = 280 кг, масса человека m2 = 80 кг. Момент инерции человека расcчитайте как для материальной точки.

155. Шарик массой m = 60 г, привязанный к концу нити длиной L1 = 1,2 м, вращается с частотой n1 = 2 с-1, опираясь на горизонтальную плоскость. Нить укорачиваетcя, приближая шарик к оси вращения, до расстояния L2 = 0,6 м. С какой частотой n2 будет при этом вращаться шарик? Какую работу A совершает внешняя сила, укорачивая нить? Трением шарика о плоскость пренебрегите.

156. По касательной к шкиву маховика в виде диска диаметром D = 75 см и массой m = 40 кг приложена сила F = 1 кН. Определите угловое ускорение β и частоту вращения n маховика через время t = 10 с после начала действия силы, если радиус r шкива равен 12 см. Силой трения пренебрегите.

157. Определите напряжённость G гравитационного поля на высоте h = 1000 км над поверхностью Земли. Считайте известным ускорение g свободного падения у поверхности Земли и её радиус R.

158. Какая работа A будет совершена силами гравитационного поля при падении на Землю тела массой m = 2 кг: 1) с высоты h = 1000 км; 2) из бесконечности?

159. Из бесконечности на поверхность Земли падает метеорит массой m = 30 кг. Определите работу A, которая при этом будет совершена силами гравитационного поля Земли. Ускорение свободного падения g и радиус R Земли считайте известными.

160. С поверхности Земли вертикально вверх пущена ракета с начальной скоростью v = 5 км/с. На какую высоту h она поднимется?

161. По круговой орбите вокруг Земли обращается спутник с периодом Т = 105 мин. Определите высоту орбиты спутника. Ускорение свободного падения g и радиус R Земли считайте известными.

162. На каком расстоянии от центра Земли находится точка, в которой напряжённость суммарного гравитационного поля Земли и Луны равна нулю? Принять, что масса земли в 81 раз больше массы Луны и что расстояние от центра Земли до центра Луны равно 60 радиусам Земли.

163. Спутник обращается вокруг Земли по круговой орбите на высоте h = 520 км. Определите период обращения спутника. Ускорение свободного падения g и радиус R Земли считайте известными.

164. Определите линейную v и угловую ω скорость спутника Земли, обращающегося по круговой орбите на высоте h = 1000 км. Ускорение свободного падения g и радиус R Земли считайте известными.

165. Определите возвращающую силу F в момент времени t = 0,2 с и полную энергию Е точки массой m = 20 г, совершающей гармонические колебания согласно уравнению x = А sinωt, где А = 15 см; ω = 4π с-1.

166. Определите период Т колебаний стержня длиной L = 30 см около горизонтальной оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец.

167. Определите максимальное ускорение аmax материальной точки, совершающей гармонические колебания с амплитудой А = 15 см, если наибольшая скорость точки vmax = 30 см/с. Напишите также уравнение колебаний.

168. Точка совершает гармонические колебания, уравнения которых x = А·sinωt, где А = 5 см; ω = 2 с-1. В момент времени, когда точка обладала потенциальной энергией Eп = 0,1 мДж, на неё действовала возвращающая сила F = 5 мН. Найдите этот момент времени t и соответствующую ему фазу φ колебаний.

169. Определите частоту ν гармонических колебаний диска радиусом R = 20 см около горизонтальной оси, проходящей через середину радиуса диска перпендикулярно его плоскости.

170. Определите период Т гармонических колебаний диска радиусом R = 40 см около горизонтальной оси, проходящей через образующую диска.

171. На стержне длиной l = 30 см укреплены два одинаковых грузика: один - в середине стержня, другой - на одном из его концов. Стержень с грузиками колеблется около горизонтальной оси, проходящей через свободный конец стержня. Определите приведенную длину Lпр и период Т гармонических колебаний. Массой стержня пренебрегите.

172. Определите максимальную кинетическую энергию Eк max материальной точки массой m = 2 г, которая совершает гармонические колебания с амплитудой А = 4 см и частотой ν = 5 Гц.

173. Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, уравнения которых x = А1 sinω1t и y = А2 cosω2t, где А1 = 8 см; А2 = 4 см; ω1 = ω2 = 2 с-1. Напишите уравнение траектории и постройте её. Покажите направление движения точки.

174. Складываются два колебания одинакового направления и одинакового периода: x1 = А1 sinω1t и x2 = А2sinω2(t + τ), где А1 = А2 = 3 см; ω1 = ω2 = π с-1; τ = 0,5 с. Определите амплитуду А и начальную фазу φ результирующего колебания. Напишите его уравнение. Постройте векторную диаграмму для момента времени t = 0.

175. Материальная точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, происходящих согласно уравнениям: x = А1 cosω1t и y = А2 sinω2t, где А1 = 2 см; ω1 = 2 с-1; А2 = 4 см; ω2 = 2 с-1. Определите траекторию точки. Постройте траекторию с соблюдением масштаба, укажите направление движения точки.

176. Точка совершает одновременно два колебания, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях и выражаемых уравнениями: x = А1 sinω1t и y = А2 cosω2t, где А1 = 2 см; ω1 = 1 с-1; А2 = 2 см; ω2 = 2 с-1. Найдите уравнение траектории, постройте её с соблюдением масштаба и укажите направление движения точки.

177. Точка участвует в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, выражаемых уравнениями: x = А1cosω1t и y = А2sinω2t, где А1 = 4 см; А2 = 6 см; ω1 = 2ω2. Найдите разность фаз Δφ колебаний в этих точках.

178. Шарик массой m = 60 г колеблется с периодом Т = 2 с. В начальный момент времени смещение шарика А0 = 4 см и он обладает энергией Е = 0,02 Дж. Запишите уравнение простого гармонического колебания шарика и закон изменения возвращающей силы с течением времени.

179. Материальная точка участвует в двух колебаниях, происходящих по одной прямой и выражаемых уравнениями: x = А1sinω1t и y = А2cosω2t, где А1 = 3 см; А2 = 4 см; ω1 = ω2 = 2 с-1. Найдите амплитуду A сложного движения, его частоту ν и начальную фазу φ0; напишите уравнение движения. Постройте векторную диаграмму для момента времени t = 0.

180. Определите скорость v распространения волн в упругой среде, если для двух точек, отстоящих друг от друга на Δx = 15 см, разность фаз Δφ колебаний равна π/2. Частота колебаний ν = 25 Гц.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2

201. Определите количество вещества ν и число N молекул кислорода массой m = 0,5 кг.

202. Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества ν = 0,2 моль; 2) массой m = 1 г?

203. Вода при температуре t = 4 °С занимает объём V = 1 см3. Определите количество вещества ν и число N молекул воды.

204. Найдите молярную массу μ и массу m0 одной молекулы поваренной соли NaCl.

205. Определите массу m0 одной молекулы углекислого газа.

206. Определите концентрацию n молекул кислорода, находящегося в сосуде объёмом V = 2 л. Количество вещества ν кислорода равно 0,2 моль.

207. Определите количество вещества ν водорода, заполняющего сосуд объёмом V = 3 л, если концентрация молекул газа в сосуде n = 2·1018 м-3.

208. В баллоне объёмом V = 3 л содержится кислород массой m = 10 г. Определите концентрацию n молекул газа.

209. Баллон объёмом V = 20 л заполнен азотом при температуре Т = 400 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δp = 200 кПа. Определите массу m израсходованного азота. Процесс считайте изотермическим.

210. В баллоне объёмом V = 15 л находится аргон под давлением p1 = 600 кПа и температуре Т1 = 300 К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до p2 = 400 кПа, а температура установилась Т2 = 260 К. Определите массу m аргона, взятого из баллона.

211. Два сосуда одинакового объёма содержат кислород. В одном сосуде давление p1 = 2 МПа и температура Т1 = 800 К, в другом - p2 = 2,5 МПа, Т2 = 200 К. Сосуды соединили трубкой и охладили находящийся в них кислород до температуры Т = 200 К. Определить установившееся в сосудах давление p.

212. Вычислите плотность ρ азота, находящегося в баллоне под давлением p = 2 МПа и имеющего температуру Т = 400 К.

213. Определите относительную молекулярную массу Мr газа, если при температуре Т = 154 К и давлении p = 2,8 МПа он имеет плотность ρ = 6,1 кг/м3.

214. Найдите плотность ρ азота при температуре Т = 800 К и давлении p = 1 МПа.

215. В сосуде объёмом V = 40 л находится кислород при температуре Т = 300 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δp = 100 кПа. Определите массу m израсходованного кислорода. Процесс считайте изотермическим.

216. Определите плотность ρ водяного пара, находящегося под давлением p = 2,5 кПа и имеющего температуру Т = 250 К.

217. Количество вещества ν водорода равно 0,5 моль. Определите внутреннюю энергию U водорода, а также среднюю кинетическую энергию молекулы этого газа при температуре Т = 300 К.

218. Один баллон объёмом V1 = 10 л содержит кислород под давлением p1 = 1,5 МПа, другой объёмом V2 = 22 л содержит азот под давлением p2 = 0,6 МПа. Когда баллоны соединили между собой, оба газа смешались, образовав однородную смесь (без изменения температуры). Найдите парциальные давления p1׳ и p2׳ обоих газов в смеси и полное давление p смеси.

219. Смесь водорода и азота общей массой m = 290 г при температуре Т = 600 К и давлении p = 2,46 МПа занимает объём V = 30 л. Определите массу m1 водорода и массу m2 азота.

220. В баллоне объёмом V = 22,4 л находится водород при нормальных условиях. После того как в баллон было дополнительно введено некоторое количество гелия, давление в баллоне возросло до p = 0,25 МПа, а температура не изменилась. Определите массу m гелия, введенного в баллон.

221. Смесь состоит из водорода с массовой долей ω1 = 1/9 и кислорода с массовой долей ω2 = 8/9. Найдите плотность ρ такой смеси газов при температуре Т = 300 К и давлении p = 0,2 МПа.

222. Смесь кислорода и азота находится в сосуде под давлением р = 1,2 МПа. Определите парциальные давления p1 кислорода и p2 азота, если массовая доля ω1 в кислорода в смеси газов равна 20%.

223. В сосуде объёмом V = 10 л при температуре Т = 450 К находится смесь азота массой m1 = 5 г и водорода массой m2 = 2 г. Определите давление p смеси.

224. Смесь азота с массовой долей ω1 = 87,5% и водорода с массовой долей ω2 = 12,5% находится в сосуде объёмом V = 20 л при температуре Т = 560 К. Определите давление p смеси, если масса m смеси равна 8 г.

225. Определите суммарную кинетическую энергию Ек поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде объемом V = 3 л под давлением p = 540 кПа.

226. Количество вещества гелия ν = 1,5 моль, температура Т = 120 К. Определите суммарную кинетическую энергию Ек поступательного движения всех молекул этого газа.

227. Молярная внутренняя энергия Uμ некоторого двухатомного газа равна 6,02 кДж. Определите среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы этого газа. Газ считайте идеальным.

228. Определите среднюю полную кинетическую энергию одной молекулы водяного пара при температуре Т = 500 К.

229. Определите среднюю квадратичную скорость vкв молекулы газа, заключённого в сосуд объёмом V = 2 л под давлением p = 200 кПа. Масса газа m = 0,3 г.

230. Водород находится при температуре Т = 300 К. Найдите среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы, а также суммарную полную кинетическую энергию Ек всех молекул этого газа; количество вещества водорода ν = 0,5 моль.

231. Определите, при какой температуре T средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы газа равна 4,14·10-21 Дж?

232. В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Масса m каждой пылинки равна 6·10-10 г. Газ находится при температуре Т = 400 К. Определите средние квадратичные скорости , а также средние кинетические энергии поступательного движения молекулы азота и пылинки.

233. Определите показатель адиабаты γ идеального газа, который при температуре Т = 350 К и давлении p = 0,4 МПа занимает объём V = 300 л и имеет полную теплоёмкость при постоянном объёме CV = 857 Дж/К.

234. Определите относительную молекулярную массу Мr и молярную массу μ газа, если разность его удельных теплоёмкостей cp - cV = 2,08 кДж/(кг К).

235. В сосуде объёмом V = 6 л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определите полную теплоёмкость CV этого газа при постоянном объёме.

236. Определите молярные теплоёмкости газа, если его удельные теплоёмкости cV = 10,4 кДж/(кг·К) и cp = 14,6 кДж/(кг·К).

237. Найдите удельные cV и cp и молярные CV и Cp теплоёмкости азота и гелия.

238. Вычислите удельные теплоёмкости газа, если его молярная масса μ = 4·10-3 кг/моль и отношение теплоёмкостей Cp/CV = 1,67.

239. Трёхатомный газ под давлением p = 240 кПа и при температуре t = 20 °С занимает объём V = 10 л. Определите полную теплоёмкость Cp этого газа при постоянном давлении.

240. Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объём V = 5 л. Вычислите полную теплоёмкость при постоянном объёме CV этого газа.

241. Определите молярные теплоёмкости Cp и CV смеси двух газов - одноатомного и двухатомного. Количество вещества одноатомного газа ν1 = 0,4 моля и количество вещества двухатомного газа ν2 = 0,2 моля.

242. Определите удельные теплоёмкости cp и cV водорода, в котором половина молекул распалась на атомы.

243. В сосуде находится смесь двух газов - кислорода массой m1 = 6 г и азота массой m2 = 3 г. Определите удельные теплоёмкости cp и cV такой смеси.

244. Смешан одноатомный газ, количество вещества которого ν1 = 2 моля, с трёхатомным газом, количество вещества которого ν2 = 3 моля. Определите молярные теплоёмкости Сp и СV этой смеси.

245. Смесь двух газов состоит из гелия массой m1 = 5 г и водорода массой m2 = 2 г. Определите отношение теплоёмкостей Сp/СV этой смеси.

246. Найдите молярные теплоёмкости Cp и CV смеси кислорода массой m1 = 2,5 г и азота массой m2 = 1 г.

247. Относительная молекулярная масса газа Mr = 30, показатель адиабаты γ = 1,4. Вычислите удельные теплоёмкости cp и cV этого газа.

248. Определите, какая часть молекул двухатомного газа распалась на атомы, если показатель адиабаты γ образовавшейся смеси равен 1,5?

249. Найдите среднее число столкновений за время t = 1 с и длину свободного пробега молекулы гелия, если газ находится под давлением p = 2 кПа при температуре Т = 200 К.

250. Найдите среднюю длину свободного пробега молекулы азота в сосуде объёмом V = 5 л. Масса газа m = 0,5 г.

251. Водород находится под давлением p = 20 мкПа и имеет температуру Т = 300 К. Определите среднюю длину свободного пробега молекулы такого газа.

252. При нормальных условиях длина свободного пробега молекулы водорода равна 0,16 мкм. Определите диаметр d молекулы водорода.

253. Определите среднюю арифметическую скорость молекулы кислорода, если известно, что средняя длина свободного пробега молекулы кислорода при нормальном давлении равна 100 нм.

254. Кислород находится под давлением p = 133 нПа при температуре Т = 200 К. Вычислите среднее число столкновений молекулы кислорода при этих условиях за время t = 1 с.

255. Водород массой m = 2 г при температуре 0 ºС занимает объём V = 2,5 л. Определите среднее число столкновений молекулы кислорода за время t = 1 с.

256. Средняя длина свободного пробега молекулы водорода при некоторых условиях равна 2 мм. Определите плотность ρ водорода при этих условиях.

257. При адиабатном сжатии давление воздуха было увеличено от p1 = 50 кПа до p2 = 0,5 МПа. Затем при неизменном объёме температура воздуха была понижена до первоначальной. Определите давление p3 газа в конце процесса.

258. Кислород массой m = 200 г занимает объём V1 = 100 л и находится под давлением p1 = 200 кПа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объёма V2 = 300 л, а затем его давление возросло до p3 = 500 кПа при неизменном объёме. Определите изменение внутренней энергии ΔU газа, совершённую им работу W и теплоту Q, переданную газу. Постройте график процесса.

259. Объём водорода при изотермическом расширении (Т = 300 К) увеличился в n = 3 раза. Определите работу W, совершённую газом, и теплоту Q, полученную им при этом. Масса m водорода равна 200 г.

260. Водород массой m = 40 г, имевший температуру Т = 300 К, адиабатно расширился, увеличив объём в n1 = 3 раза. Затем при изотермическом сжатии объём газа уменьшился в n2 = 2 раза. Определите полную работу W, совершённую газом, и конечную температуру Т газа.

261. Азот массой m = 0,1 кг был изобарно нагрет от температуры Т1 = 200 К до температуры Т2 = 400 К. Определите работу W, совершённую газом, полученную им теплоту Q и изменение ΔU внутренней энергии азота.

262. Кислород массой m = 250 г, имевший температуру Т1 = 200 К, был адиабатно сжат. При этом была совершена работа W = 25 кДж. Определите конечную температуру Т2.

263. Определите во сколько раз увеличится объём водорода, содержащий количество вещества ν = 0,4 моля, при изотермическом расширении, если при этом газ получит теплоту Q = 800 Дж? Температура водорода Т = 300 К.

264. В баллоне при температуре Т = 145 К и давлении p = 2 МПа находится кислород. Определите температуру Т и давление p кислорода после того, как из баллона будет очень быстро выпущена половина находящейся в нём массы газа.

265. Определите работу W2 изотермического сжатия газа, совершающего цикл Карно, коэффициент полезного действия которого η = 0,4, если работа изотермического расширения W1 = 8 Дж.

266. Газ, совершающий цикл Карно, отдал холодильнику теплоту Q2 = 14 кДж. Определите температуру Т1 нагревателя, если при температуре холодильника Т2 = 280 К работа цикла W = 6 кДж.

267. Газ, являясь рабочим веществом в цикле Карно, получил от нагревателя теплоту Q1 = 4,38 кДж и совершил работу W = 2,4 кДж. Определите температуру нагревателя, если температура холодильника Т2 = 273 К.

268. Газ, совершающий цикл Карно, отдал холодильнику 67% теплоты, полученной от нагревателя. Определите температуру Т2 холодильника, если температура нагревателя Т1 = 430 К.

269. Определите, во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия η цикла Карно при повышении температуры нагревателя от Т1 = 380 К до Т1′ = 560 К? Температура холодильника Т2 = 280 К.

270. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Пусть температура Т1 нагревателя равна 500 К, температура холодильника Т2 = 250 К. Определите термический коэффициент полезного действия η цикла, а также работу W1 рабочего вещества при изотермическом расширении, если при изотермическом сжатии совершена работа W2 = 70 Дж.

271. Газ, совершающий цикл Карно, получает теплоту Q1 = 84 кДж. Определите работу W газа, если температура Т1 нагревателя в 3 раза выше температуры Т2 холодильника.

272. В цикле Карно газ получил от нагревателя теплоту Q1 = 500 Дж и совершил работу W = 100 Дж. Температура нагревателя Т1 = 400 К. Определите температуру Т2 холодильника.

273. Найдите массу m воды, вошедшей в стеклянную трубку с диаметром канала d = 0,8 мм. Трубка опущена в воду параллельно поверхности на малую глубину. Считайте смачивание полным.

274. Какую работу надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объём от V1 = 8 см3 до V2 = 16 см3? Считайте процесс изотермическим.

275. Какая энергия Е выделится при слиянии двух капель ртути диаметром d1 = 0,8 мм и d2 = 1,2 мм в одну каплю?

276. Определите давление p внутри воздушного пузырька диаметром d = 4 мм, находящегося в воде у самой её поверхности. Атмосферное давление считайте нормальным.

277. Пространство между двумя стеклянными параллельными пластинками с площадью поверхности S = 100 см2 каждая, расположенными на расстоянии L = 20 мкм друг от друга, заполнено водой. Определите силу F, прижимающую пластинки друг к другу. Считайте мениск вогнутым с диаметром d, равным расстоянию между пластинками.

278. Глицерин поднялся в капиллярной трубке диаметром канала d = 1 мм на высоту h = 20 мм. Определите коэффициент поверхностного натяжения σ глицерина. Считайте смачивание полным.

279. В воду погружена на очень малую глубину параллельно поверхности стеклянная трубка с диаметром канала d = 1 мм. Определите массу m воды, вошедшей в трубку.

280. На сколько давление p воздуха внутри мыльного пузыря больше нормального атмосферного давления p0, если диаметр пузыря d = 5 мм?


Категория: Физика | Добавил: Админ (01.06.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar