Контрольная работа по Физике на тему: "Механика, термодинамика, электростатика"

Контрольная работа №1

Механика

Вариант №7

Задача 1. 

Зависимость координаты Х от времени t определяется уравнением X = A+ Bt + Ct² + Dt³, где A = 8м ,В = 3м /с , С = 2 м/с²,  В = 0 м./с³. Определите зависимость скорости и ускорения от времени; расстояние, пройденное телом за t = 3 секунды от начала движения; скорость и ускорение тела через t =3 секунды от начала движения; среднюю скорость и среднее ускорение за последнюю секунду движения. Постройте графики зависимости скорости и ускорения тела в промежутке времени от 0 до 3 секунд.

 

Задача 2. 

Тело массой m =38 кг лежит на наклонной плоскости, составляющей с горизонтом угол α = 7°. С каким ускорением будет скользить тело по наклонной плоскости, если коэффициент трения равен μ = 0,11? Сколько времени потребуется в этих условиях для прохождения пути S = 35 м? Какую скорость будет иметь тело в конце пути и какую работу по модулю совершит сила трения на этом пути? При каком предельном значении коэффициента трения тело скользит по наклонной плоскости равномерно? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с².
 

Задача 3. 

Тело массой m₁ = 3 кг, движущееся со скоростью v₁ = 3,6 км/ч, ударяется о неподвижное тело массой m₂ = 1 кг. С какими скоростями и кинетическими энергиями будут двигаться тела после абсолютно неупругого удара? Какая доля механической энергии перейдет в тепловую?
 

Задача 4. 

К ободу колеса радиусом R = 1,8 м приложена касательная сила F = 400 Н. При вращении на колесо действует момент сил трения М_тр = 120Нм. Определите массу колеса, если известно, что оно вращается с угловым ускорением ε = 3,2 рад/с². Определите угловую скорость, нормальное и тангенциальное ускорения, скорость точек обода колеса через t = 28 секунд после начала движения. Колесо считать однородным обручем.

Задача 5. 

Горизонтальная платформа массой m = 20 кг со стоящим на ее краю человеком вращается с частотой n₁ = 3 об/мин вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр. С какой частотой начнет вращаться платформа, если человек массой m₁ = 40 кг перейдет  от края платформы к ее центру? Считать человека материальной точкой, а платформу – однородным диском.
 

Контрольная работа № 2

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА и ТЕРМОДИНАМИКА.

Вариант №7

Задача 1. 

О₂ массой m = 14 г, находящийся в закрытом сосуде объемом V = 3 л при температуре t₁ = 0 °С нагревают до температуры t₂ = 100°С.

Определите плотность газа, концентрацию молекул газа, давления р₁ и р₂ до и после нагревания, среднюю кинетическую энергию молекул газа до нагревания, изменение внутренней энергии газа.

Задача 2.

Некоторая масса О₂ занимает объем V₁ = 3 л при температуре t₁  и давлении р₁ = 500 Па. Переходя в другое состояние, газ имеет параметры V₂ = 4 л и р₂ = 800 Па. Определите работу, совершенную газом при расширении, изменение внутренней энергии при переходе из состояния 1 в состояние 2 и полученное газом количество теплоты.

 

Задача 3. 

Для некоторого газа с молярной массой μ = 46*10^-3 кг/моль известно соотношение С_р/С_v = 1,33. Определите удельные теплоемкости газа при постоянном давлении (с_р) и при постоянном объеме (с_v).

 

Задача 4. 

Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. При этом N = 78% количества теплоты, получаемой от нагревателя, передается холодильнику. Машина получает от нагревателя при температуре t₁ = 120°С количество теплоты Q = 4 кДж. Определите КПД цикла; работу, совершаемую за один цикл, и температуру холодильника t₂.
 

Задача 5. 

В результате нагревания массы m = 6 г О₂ его температура увеличилась от Т₁ до Т₂ = 1,3Т₁, а энтропия – на ΔS=1,19 Дж/К. При каких условиях (при постоянном объеме или при постоянном давлении) происходило нагревание?
 

Контрольная работа № 3

ЭЛЕКТРОСТАТИКА И ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

Вариант №7

Задача 1. 

Определите в точке А с координатами х₃ = 5 см, у₃ = 9 см напряженность и потенциал электростатического поля, созданного двумя точечными зарядами q₁ = -27 нКл с координатами х₁ = 7 см, у₁ = 3 см и q₂  = 35 нКл с координатами х₂ = 2 см, у₂ = 1 см; силу, действующую на заряд, а также работу по переносу заряда q₃ = 1 нКл в бесконечность. Заряды находятся в вакууме.

 

Задача 2. 

Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,02м², расстояние между ними d = 2мм. К пластинам приложена разность потенциалов U=250В. Пространство между пластинами заполняется диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 9. Какой станет разность потенциалов U₂ между пластинами после заполнения? Определить емкость конденсатора C₁, поверхностную плотность заряда σ₁, напряженность поля в конденсаторе, и энергию W₁ до заполнения. Заполнение может быть при включенном и отключенном источнике.
 

Задача 3. 

Цепь состоит из батареи с ЭДС ε = 2В и четырех резисторов R₁ , R₂ = 6 Ом, R₃ = 8 Ом, R₄ = 12 Ом, один из которых - металлический провод длиной l = 2,1 м и диаметром d = 0,5 мм (ρ= 0,45·10^-6 Ом·м). Какой ток показывает амперметр?
 

Задача 4. 

Известна U = 20В - разность потенциалов между точками А и В. Имеются два проводника с сопротивлениями R₁ = 10 Ом и R₂ = 8 Ом. Определите количество теплоты, выделяющееся за единицу времени в каждом проводнике, если они соединены параллельно.