Строительство – 16з/3,5 - ЗАОЧНОЕ

Строительство – 16з/3,5 - ЗАОЧНОЕ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1 - ФИЗИКА1

Фамилия, Имя	Вариант №
Арькова Наталья
Бабенко Вадим
Бариева Дилара
Бобков Денис
Богданов Андрей
Гараев Даниил
Глазырин Александр
Глазырина Анна
Иссомидинов Фируз
Килина Надежда
Мансуров Александр
Миннигалиев Ильнур
Михайлова Ксения
Провашинский Алекс-р
Чикуров Данил
Чурина Кристина
Шаймуллин Ринат
Шакриев Людовик
Матросов Александр

 

Контрольная работа № 1

Основы механики. Молекулярная физика.

Вариант 1

1. Какой путь пройдет тело до полной остановки и сколько времени длится движение, если изменение его скорости задано уравнением: (м/с)?

2. Граната, летевшая со скоростью 15 м/с разорвалась на две части массой 6 кг и 14 кг. Скорость большего осколка увеличилась до 24 м/с. Определить ско­рость и направление движения меньшего осколка.

3. Через неподвижный блок перекинута нить и на её концах привязаны гири массой 1 кг и 2 кг. Определите момент инерции маховика (т. е. блока), если на­тяжение нити со стороны меньшей гири 13 Н, а радиус блока R=0,05 м.

4. Амплитуда гармонического колебания равна 5 см, период 4 с и начальная фаза φ₀=45°:

а) написать уравнение этого колебания; б) найти смещение, скорость и ускорение колеблющейся точки в момент вре­мени t=1,5 с.

5. Сосуд емкостью 10 л содержит 14 г азота и 1 г водорода при температуре + 30⁰ С. Определить давление смеси и молярную массу смеси.

6. При изотермическом расширении одного моля водорода была затрачена теплота 4 кДж, при этом объем водорода увеличился в пять раз. При какой температуре протекает процесс? Чему равно изменение внутренней энергии газа, какую работу совершает газ?

7. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения и среднее значение полной кинетической энергии молекулы водяного пара при температуре 600 К. Найти также кинетическую энергию поступательного движения всех молекул пара, содержащего количество вещества 1 кмоль.

8. Определить изменение энтропии 14 г азота при изобарном нагревании его от 27⁰С до127⁰С.

Контрольная работа № 1

Основы механики. Молекулярная физика.

Вариант 2

1. Точка движется в плоскости xy по закону: , где и - положительные постоянные, t – время. Найти: а) уравнение траектории точки ; изобразить примерный график; б) скорость и ускорение точки в зависимости от времени; в) момент t, в который вектор скорости составляет угол с вектором ускорения.

2. Тележка с песком катится со скоростью 1 м/с по горизонтальной поверхности без трения. Навстречу тележке летит шар массой 2 кг со скоростью 7 м/с. Шар после встречи застревает в песке. В какую сторону и с какой скоростью по­катится тележка после попадания шара? Масса тележки 10 кг.

3. С какой силой следует прижать тормозную колодку к колесу, делающему 30 об/с для его остановки в течение 30 с, если масса колеса равномерно распреде­лена по ободу и равна 10 кг, диаметр колеса d=20 см? Коэффициент трения между колодкой и ободом колеса μ= 0,5.

4. Из однородного диска радиусом R, сделали физический маятник. Вначале ось проходит через образующую диска, потом на расстоянии от центра дис­ка. Определить отношение периодов колебания дисков.

5. Кислород при неизменном давлении, равном 8 · 10 ⁴ Па нагревается. Его объем увеличивается от 1 м³ до 3 м³. Определить изменение внутренней энергии, работу, совершаемую им при расширении, а также количество теплоты, сообщенное газу.

6. В сосуде емкостью 1 л находится 4,4 г углекислого газа. Определить среднюю длину свободного пробега молекул.

7. Сосуд емкостью 4 л содержит 0,6 г некоторого газа под давлением 2 атм. Определить среднюю квадратичную скорость молекул газа.

8. Во сколько раз увеличится объем 2 молей кислорода при изотермическом расширении при температуре 300 К, если при этом газу сообщили 4 кДж теплоты.

Контрольная работа № 1

Вариант 3

1. Тело движется по закону, описываемому уравнением (в системе СИ). Определить путь,пройденный телом за 4-ю секунду, сред­нюю скорость за 3-ю секунду, ускорение в момент времени, равный двум секун­дам.

2. Атом распадается на две части массами 10^-25 и 3∙10^{-25 кг. Определить кинетические энергии частей атома и их импульсы, если их общая кинетическая энергия равна 3,2∙10-11} Дж. Кинетическую энергию и импульс атома до распада считать равным нулю.

3. К ободу однородного диска R=0,2 м приложена постоянная касательная сила F=10 H. При вращении на диск действует постоянный момент сил трения, равный 0,5 H∙м. Определите массу диска, если известно, что он вращается с по­стоянных угловым ускорением ε=10 рад/с².

4. Математический маятник отклонился при первом колебании в одну сторо­ну на 10 см, при втором колебании на 8 см в ту же сторону. Определить декре­мент и логарифмический декремент затухания.

5. В баллоне емкостью 50 л находится сжатый водород при 27⁰С. После того как часть воздуха выпустили, давление понизилось на 10⁵ Па. Определить массу выпущенного водорода. Процесс считать изотермическим.

6. Совершая цикл Карно, газ отдал холодильнику 0,65 теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру холодильника, если температура нагревателя 400 К.

7. Каково будет давление газа, в 1 см³ которого содержится 1 млрд. молекул, при температурах 3 и 1000 К?

8. Совершая цикл Карно, газ получил от нагревателя 1000 Дж теплоты и совершил работу 200 Дж. Температура нагревателя 100 ⁰С. Определить температуру охладителя.

 

Контрольная работа № 1

Вариант 4

1. На легкий шкив радиусом 10 см намотана нить, к которой привязан груз. Груз начинает опускаться с ускорением 2 см/с². Чему будет равно полное уско­рение точек на ободе колеса, когда груз опустится на 6,25 см?

2. На краю горизонтального столя укреплен неподвижный блок. Два груза одинаковой массы m₁=m₂=2 кг свя­заны нитью и лежат на поверхности сто­ла. Нить от второго груза перекинута че­рез блок, к другому ее концу привязан груз массой m₃=5 кг. Определить ус­корение системы и натяжение нити меж­ду первым и вторым и третьим грузами. Коэффициент трения брусков о стол равен μ=0,5.

3. Тело массой 5 кг движется со скоростью 4 м/с и сталкивается неупруго с телом массой 4 кг, движущимся со скоростью 2 м/с. Какое количество тепла выделится при ударе, если тела до удара: а) двигались в одном направлении? б) навстречу друг другу?

4. Амплитуда третьего колебания больше амплитуды седьмого колебания в 4 раза. Чему равен логарифмический декремент затухания?

5. Каково будет давление газа, в 1 см³ которого содержится 1 млрд. молекул, при температурах 3 и 1000 К?

6. Совершая цикл Карно, газ получил от нагревателя 1000 Дж теплоты и совершил работу 200 Дж. Температура нагревателя 100 ⁰С. Определить температуру охладителя.

7. Сосуд емкостью 10 л содержит 14 г азота и 1 г водорода при температуре + 30⁰ С. Определить давление смеси и молярную массу смеси.

8. При изотермическом расширении одного моля водорода была затрачена теплота 4 кДж, при этом объем водорода увеличился в пять раз. При какой температуре протекает процесс? Чему равно изменение внутренней энергии газа, какую работу совершает газ?

 

Контрольная работа № 1

Вариант 5

1. Уравнение движения тела имеет вид (м). Как дви­жется тело? Какова начальная скорость? Сколько времени будет двигаться тело и какой путь пройдет до остановки?

2. Тело массой 5 кг движется со скоростью 4 м/с и сталкивается с телом мас­сой 4 кг, движущимся со скоростью 2 м/с. Определить скорость тел после удара и количество выделившегося тепла, если тела до удара двигались в одном направ­лении, а удар абсолютно неупругий.

3. Горизонтальная платформа массой 100 кг вращается вокруг вертикаль­ной оси, проходящей через центр платформы, делая 10 об/с. Человек массой 60 кг стоит при этом на краю платформы. Сколько об/с будет делать платформа, если человек перейдет в центр платформы? Платформа — однородный диск, че­ловек — точечная масса.

4. Написать уравнение результирующего колебания, получающегося от сло­жения двух одинаково направленных гармонических колебаний, заданных уравнениями: (см).

5. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения и среднее значение полной кинетической энергии молекулы водяного пара при температуре 600 К. Найти также кинетическую энергию поступательного движения всех молекул пара, содержащего количество вещества 1 кмоль.

6. Определить изменение энтропии 14 г азота при изобарном нагревании его от 27⁰С до127⁰С.

7. Вычислить удельные теплоемкости с_v и с_р смеси неона и водорода, если массовая доля неона ω₁ =80%, массовая доля водорода ω₂=20 %.

8. Воздух, имевший температуру 0⁰ С и находившийся под давлением 5 атм, адиабатически расширился до давления 1 атм. На сколько градусов понизилась температура воздуха в результате расширения? Какую работу совершил газ при расширении?

 

Контрольная работа № 1

Вариант 6

 

1. С какой начальной скоростью нужно выпустить ракету под углом 30° к горизонту, чтобы она вспыхнула в верхней точке траектории? Время горения запала 5 секунд.

2. Боек автоматического молота массой m₁=100 кг падает на заготовку детали, масса которой вместе с массой наковальни m₂=2000 кг. Скорость мо­лота в момент удара 2 м/с. Считая удар абсолютно неупругим, определите, ка­кая часть энергии молота идет на ковку изделия и какая часть на сотрясение фундамента.

3. Вал массой 50 кг и радиусом 0,1 м вращался по инерции, делая 480 об/м. К цилиндрической поверхности вала прижали тормозную колодку с силой 39,2 Н, и через 10 с вал остановился. Найти коэффициент трения колодки о по­верхность вала.

4. Карандаш, поставленный вертикально, падает на стол. Какую угловую и линейную скорость будет иметь в конце падения верхний конец карандаша? Дли­на карандаша ℓ=0,15 м.

5. При прямом цикле Карно тепловая машина совершает работу 1000 Дж. Температура нагревателя 500 К, температура холодильника 300 К. Определить количество теплоты, получаемое машиной от нагревателя.

6. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения и среднее значение полной кинетической энергии молекулы водяного пара при температуре 600 К. Найти также кинетическую энергию поступательного движения всех молекул пара, содержащего количество вещества 1 кмоль.

7. При изотермическом расширении азота массой m=100 г, имевшего температуру Т=280 К, его объем увеличился в три раза. Найти работу, совершенную газом, изменение его внутренней энергии и количество переданного газу тепла.

8. Объем аргона, находящегося при давлении 80 кПа, увеличился от 1 до 2 л. Насколько изменится внутренняя энергия газа, если расширение производилось: а) изобарно; б) адиабатно.

 

Контрольная работа № 1

Вариант 7

1. Колесо, вращаясь равнозамедленно, при торможении уменьшило свою скорость за 1 минуту от 300 об/мин до 180 об/мин. Найти угловое ускорение колеса и число оборотов, сделанных им за это время.

2. Пружина силой в 1000 Н была сжата на 4 см. Какую работу нужно со­вершить, чтобы сжатие пружины увеличить от 4 см до 18 см?

3. Через колесо, массу которого можно считать равномерно распределенной по ободу, перекинута нить. Масса колеса 0,48 кг. К концам нити, перекинутой через блок, подвешены грузы массой по 0,05 и 0,03 кг. Предоставленные самим себе грузы начинают двигаться. Принимая, что нить увлекает колесо без сколь­жения, определить натяжение нитей и ускорение грузов. Трением в блоке прене­бречь.

4. Написать уравнение гармонического колебательного движения, если его амплитуда равна 3 см, период 0,2 с и начальная фаза . Найти значение ско­рости и ускорения в момент времени 0,05 с от начала колебания.

5. Найти среднюю длину свободного пробега молекулы водорода при давлении

0,001 мм.рт.ст. и температуре t = - 173⁰ C.

6. Определить изменение энтропии, происходящее при смешивании 2 кг воды, находящихся при температуре 300 К, и 4 кг воды при температуре 370 К.

7. Газ совершает цикл Карно. Абсолютная температура нагревателя в 3 раза выше, чем температура холодильника. Нагреватель передал газу 10 ккал теплоты. Какую работу совершил газ?

8. Как изменится энтропия 2 молей углекислого газа при изотермическом расширении, если объём газа увеличивается в четыре раза.

 

Контрольная работа № 1

Вариант 8

1. Маховик приведен во вращательное равноускоренное движение с угло­вым ускорением 3,14 рад/с². Через сколько времени он сделает 16 полных оборо­тов? Какую угловую скорость он будет иметь в этот момент?

2. На вершине наклонной плоскости укреплен блок, через который перекину­та нить с привязанными брусками. Масса брусков одинакова и равна 5 кг. Угол наклона плоскости α=30°. Определить ускорение брусков и натяжение нити. Коэффициент трения скольжения одинаков на всем пути и равен μ=0,2.

3. Однородный стержень длиной 1 м и массой 0,5 кг вращается в вертикаль­ной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через середину стержня перпендикулярно его длине. Через сколько времени от начала движения стержень сделает 30 пол­ных оборотов, если вращающий момент постоянен и равен 9,81∙10 ² Н∙м?

4. Диск радиусом 24 см колеблется около горизонтальной оси, проходящей через середину радиуса перпендикулярно его плоскости. Найти, период колебания и приведенную длину этого физического маятника.

5. Один килограмм сухого воздуха содержит 232 г кислорода и 768 г азота. Определить кажущийся молекулярный вес воздуха (содержанием других газов пренебречь).

6. В сосуде объёмом 10 л находится масса 0,25 кг азота при температуре 27⁰С. Какую часть давления газа составляет давление, обусловленное силами взаимодействия молекул? Какую часть объёма сосуда составляет собственный объём молекул? Т_кр=126 К, Р_кр=3,4 МПа.

7. Какая часть молекул азота при температуре 400 К имеет скорости, лежащие в интервале от v_в до v_в +Δv, где Δv = 20 м/с.

8. Воздух в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания сжимается адиабатически и его давление при этом изменяется от Р₁ = 1 атм. до Р₂ = 12 атм. Начальная температура воздуха 40⁰ С. Найти температуру воздуха в конце сжатия.

Контрольная работа № 1

Вариант 9

1. Шахтный вентилятор МЦ-8 с диаметром рабочего колеса 80 см остановил­ся через 12 секунд после выключения. Сколько оборотов сделал он до останов­ки и каково тангенциальное ускорение точек обода, если до выключения он де­лал 1170 об/мин?

2. Для определения скорости снаряда используют баллистический маятник (ящик с песком). Определить скорость снаряда, если его масса 10 кг, масса ма­ятника 2 т и высота, на которую он поднялся после попадания в него снаряда h=30 см. Какова работа деформации?

3. На краю горизонтальной платформы, имеющей форму однородного диска массой 200 кг, стоит человек масса которого 60 кг. Платформа вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через её центр тяжести с угловой скоростью 0,314 рад/с. С какой скоростью будет вращаться платформа, если человек перейдет в центр платформы? Считать человека точечной массой.

4. Материальная точка массой 10 кг колеблется по уравнению см. Найти период колебания, максимальную силу, действующую на точку и ее полную энергию.

5. При изотермическом расширении одного моля водорода была затрачена теплота 4 кДж, при этом объем водорода увеличился в пять раз. При какой температуре протекает процесс? Чему равно изменение внутренней энергии газа, какую работу совершает газ?

6. Газ совершил цикл Карно. Температура нагревателя 200⁰С, охладителя - 10⁰С. При изотермическом расширении газ совершил работу 100 Дж. Определить термический КПД цикла, а также количество теплоты, которое газ отдаёт охладителю при изотермическом сжатии.

7. При каком процессе выгоднее производить расширение воздуха: изобарическом или изотермическом, если объем увеличивается в пять раз. Начальная температура газа в обоих случаях одинаковая.

8. При температуре 27⁰С и давлении 10⁶ Па плотность смеси кислорода и азота 12 г/дм³. Определить молярную массу смеси.

Контрольная работа № 1

Вариант 10

1. Материальная точка двигается по окружности радиуса 80 см согласно уравнению (расстояние в метрах, время в секундах). Найти скорость, тангенциальное, нормальное и полное ускорения в момент времени t = 2 c.

2. Через неподвижный блок перекинута нить, к концам которой привязаны грузы. Система движется с ускорением 2 м/с². Определить натяжение нити и массу большего груза, если масса меньшего груза 5 кг.

3. Груз, массой 2 кг, падая, тянет за нить, перекинутую через блок и намотан­ную на легкий шкив радиусом 5 см, к которому приделаны четыре спицы с гру­зом по 100 г каждый. Грузы укреплены на спицах на расстоянии 10 см от оси вращения. Определить ускорение грузов и натяжение нити. Массой шкива и спиц пренебречь.

4. Однородный стержень длиной 0,5 м может вращаться в вертикальной плоскости относительно горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. Стержень отклонили от вертикали на угол 90° и опустили. С какой ли­нейной скоростью будет проходить нижний конец стержня положение равнове­сия?

5. Совершая цикл Карно, газ получил от нагревателя 400 кал теплоты. Температура нагревателя 127⁰ С, охладителя -27⁰ С. Определить работу газа и количество теплоты, отданное охладителю.

6. Температура оксида азоте NO 300 К. Определить долю молекул, скорость которых лежит в интервале от 820 м/с до 830 м/с.

7. При адиабатическом сжатии 1 г азота, имевшего температуру 20⁰ С, объем газа уменьшился в 10 раз. Определить окончательную температуру газа и работу сжатия.

8. Кислород массой 2 кг увеличил свой объем в 5 один раз – изотермически, другой – адиабатически. Каково будет изменение энтропии в этих двух случаях?

Контрольная работа № 1

Вариант 11

1. С аэростата, находящегося на высоте h= 300 м, упал камень. Через какое время камень достигнет земли, если: а) аэростат поднимается со скоростью v= 5 м/с; б) аэростат отпускается со скоростью v= 5 м/с; в) аэростат неподвижен?

2. Невесомый блок укпеплен на вершине двух наклонных плоскостей, составляющих с горизонтом углы α=30° и β=45°. Бруски А и В равной массы m₁=m₂=2 кг соединены нитью и перекинуты через блок. Найти ускорение с которым движутся гири и натяжение нити. Трением пренебречь.

3. Маховик в форме сплошного однородного диска имеет массу 50 кг и ра­диус R=0,2 м. Он раскручен до ν=8 об/с и затем предоставлен самому себе. Под влиянием силы трения, приложенной по касательной к ободу, он остановился в течение 50 секунд. Определить силу трения, считая ее постоянной.

4. Найти период, циклическую частоту и начальную фазу колебания, задан­ного уравнением (длина в см, время в секундах). Чему равна максимальная скорость колебания?

5. Кислород при неизменном давлении, равном 8 · 10 ⁴ Па нагревается. Его объем увеличивается от 1 м³ до 3 м³. Определить изменение внутренней энергии, работу, совершаемую им при расширении, а также количество теплоты, сообщенное газу.

6. В сосуде емкостью 1 л находится 4,4 г углекислого газа. Определить среднюю длину свободного пробега молекул.

7. Сосуд емкостью 4 л содержит 0,6 г некоторого газа под давлением 2 атм. Определить среднюю квадратичную скорость молекул газа.

8. Во сколько раз увеличится объем 2 молей кислорода при изотермическом расширении при температуре 300 К, если при этом газу сообщили 4 кДж теплоты.

Контрольная работа № 1

Вариант 12

1. Тело вращалось равнозамедленно с начальной угловой скоростью, соответ­ствующей 10 об/с. После того, как тело совершило 20 оборотов, скорость его уменьшилась до 4 об/с. Найти угловое ускорение и время, в течение которого изменилась скорость.

2. На горизонтальном столе лежит брусок массой 5 кг. В брусок попадает пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 500 м/с. Какое расстояние пройдет брусок по столу до полной остановки? Коэффициент трения бруска о стол μ=0,05.

3. В центре скамьи Жуковского стоит человек и держит в руках металли­ческий стержень длиной 1,5 м и массой 8 кг вертикально по оси вращения. При этом скамейка с человеком вращается с угловой скоростью ω₁=4 рад/с. Момент инерции человека и скамейки J₁= 6 кг∙м². Сколько оборотов в секунду будет делать скамья с человеком, если человек повернет стержень в горизонтальное по­ложение?

4. Написать уравнение движения, получающегося от сложения двух одинаково направленных гармонических колебаний с одинаковыми периодами по 8 се­кунд и одинаковыми амплитудами по 0,02 м. Начальная фаза одного колеба­ния 0°, второго — .

5. Объем газа при адиабатическом сжатии уменьшился в 10 раз, а давление увеличилось в 21,4 раза. Определить отношение удельных теплоемкостей газа.

6. Найти среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы кислорода при температуре 350 К, а также кинетическую энергию вращательного движения всех молекул кислорода массой 4 г.

7. В баллоне емкостью 50 л находится сжатый водород при 27⁰С. После того как часть воздуха выпустили, давление понизилось на 10⁵ Па. Определить массу выпущенного водорода. Процесс считать изотермическим.

8. Совершая цикл Карно, газ отдал холодильнику 0,65 теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру холодильника, если температура нагревателя 400 К.

 

Контрольная работа № 1

Вариант 13

1. Зависимость пройденного телом пути от времени дается уравнением (в системе СИ). Найти среднюю скорость и среднее уско­рение за пятую секунду.

2. Тело лежит на наклонной плоскости, имеющей уклон 4°. С каким ускоре­нием оно будет соскальзывать вниз, если коэффициент трения μ=0,03? Сколько времени потребуется в этих условиях для прохождения 100 м пути? Какова ско­рость в конце этого пути?

3. Маховик, момент инерции которого равен J=100 кг∙м², вращается с посто­янной угловой скоростью ω=40 рад/с. Найти тормозящий момент М, под дей­ствием которого маховик останавливается через t=20 с.

4. Какую работу совершит человек, переходя от края платформы к её цент­ру, если платформа (диск) имеет m=100 кг и вращается, делая ν=15 об/мин, а человек (точечная масса) имеет массу 60 кг? Радиус платформы R=2 м.

5. Сосуд емкостью 10 л содержит 14 г азота и 1 г водорода при температуре + 30⁰ С. Определить давление смеси и молярную массу смеси.

6. Совершая цикл Карно, газ получил от нагревателя 400 кал теплоты. Температура нагревателя 127⁰С, охладителя - 27⁰С. Определить работу газа и количество теплоты, отданное охладителю.

7. Вычислить температуру и плотность углекислого газа в критическом состоянии, считая газ ван-дер-ваальсовским. a и b –постоянные ван-дер-ваальса считать известными (см. таблицу).

8. Найти среднюю квадратичную, среднюю арифметическую и наивероятнейшую скорости молекул газа с молекулярным весом 32 г/моль при температуре 100⁰С.

Контрольная работа № 1

Вариант 14

1. Закон прямолинейного движения тела имеет вид: (м). В одну сторону или в разные направлены скорость и ускорение в этом движении? Равноускоренное или равнозамедленное движение выражено этой формулой? Выразить графически скорость и ускорение этого движения.

2. Ящик массой 100 кг поднимают вверх по наклонной плоскости длиной 45 м и высотой 6 м с помощью веревки, расположенной параллельно плоскости. Определить натяжение веревки, которое потребуется, чтобы поднять ящик с по­стоянной скоростью, если коэффициент трения соприкасающихся поверхностей равен 0,3.

3. На барабан радиусом R=0,5 м намотан шнур, к концу которого привязан груз m=70 кг. Найти момент инерции барабана, если известно, что груз опуска­ется с ускорением а =2,04 м/с².

4. Обруч диаметром 56,5 см висит на гвозде, вбитом в стену и может совер­шать малые колебания в плоскости, параллельной стене. Определить период этих колебаний.

5. Найти среднюю длину свободного пробега молекулы водорода при давлении 0,001 мм.рт.ст. и температуре t = - 173⁰ C.

6. Определить изменение энтропии, происходящее при смешивании 2 кг воды, находящихся при температуре 300 К, и 4 кг воды при температуре 370 К.

7. Газ совершает цикл Карно. Абсолютная температура нагревателя в 3 раза выше, чем температура холодильника. Нагреватель передал газу 10 ккал теплоты. Какую работу совершил газ?

8. Как изменится энтропия 2 молей углекислого газа при изотермическом расширении, если объём газа увеличивается в четыре раза.

Контрольная работа № 1

Вариант 15

1. Тело брошено под углом 30⁰ к горизонту со скоростью 20 м/с. Чему равны: 1) горизонтальная υ_х и вертикальная υ_у, составляющие скорости в момент времени t = 2с; 2) касательное и нормальное ускорения в наивысшей точке траектории.

2. Шар массой m₁=1кг движущийся горизонтально с некоторой скоростью υ₁=1 м/с, столкнулся с неподвижным шаром массой m₂=2 кг. Шары абсолютно упругие, удар прямой, центральный. Какую долю Е своей кинетической энергии первый шар передал второму?

3. Диск весом в 10 кг и диаметром d=50 см вращается вокруг оси, про­ходящей через центр перпендикулярно его плоскости, делая 20 об/с. Какую ра­боту надо совершить, чтобы остановить диск?

4. Амплитуда гармонических колебаний материальной точки A=0,3 см, пол­ная энергия колебаний E=3∙10^-7Дж. При каком смещении от положения равнове­сия на колеблющуюся точку действует сила F=10^-5 Н?

5. Водород занимает объем 10 м³ при давлении 0,1 МПа. Газ нагрели при постоянном объеме до давления 0,3 МПа. Определить изменение внутренней энергии газа, работу, совершенную газом, и количество теплоты, сообщенной газу.

6. В сосуде емкостью 5 л содержится 40 г аргона. Определить среднее число соударений молекул в секунду при температуре 400 К.

7. При изотермическом расширении одного моля водорода была затрачена теплота 4 кДж, при этом объем водорода увеличился в пять раз. При какой температуре протекает процесс? Чему равно изменение внутренней энергии газа, какую работу совершает газ?

8. Газ совершил цикл Карно. Температура нагревателя 200⁰С, охладителя - 10⁰С. При изотермическом расширении газ совершил работу 100 Дж. Определить термический КПД цикла, а также количество теплоты, которое газ отдаёт охладителю при изотермическом сжатии.

Контрольная работа № 1

Вариант 16

1. Тело двйжется по закону (м) под действием постоянной силы 10 Н. Определить мощность, развиваемую движущим телом через 3 с от начала движения.

2. Два тела движутся навстречу друг другу и ударяются неупруго. Скорость первого тела до удара равна 2 м/с, а ско­рость второго тела 4 м/с. Общая скорость тел после удара по направлению совпадает с направлением скорости первого тела и равна 1 м/с. Во сколько раз кинетичес­кая энергия первого тела была больше кинетической энергии второго тела?

3. Человек массой 60 кг находится на неподвижной платформе массой 100 кг. Какое число оборотов в минуту будет делать платформа, если человек будет дви­гаться по окружности радиусом 5 м вокруг оси вращения? Скорость движения человека относительно платформы равна 4 км/ч. Радиус платформы 10 м. Счи­тать платформу однородным диском, а человека — точечной массой.

4. Математический маятник отклонился при первом колебании на 10 см, при втором колебании на 8 см в ту же сторону. На сколько см от положения равнове­сия он отклонится в ту же сторону при третьем колебании?

5. В сосуд, имеющем форму шара, радиус которого 0,1 м, находится 5,6 г азота. До какой температуры можно нагреть сосуд, если его стенки выдерживают давление 5 · 10⁵ Па?

6. Молекула газа состоит из двух атомов; разность удельных теплоемкостей газа при постоянном давлении и постоянном объеме равна 0,0623 кал/ (г · град). Найти массу одного киломоля газа и его удельные теплоемкости с_р и с_v.

7. Найти разность между удельными теплоёмкостями при постоянном давлении и постоянном объёме для азота.

8. Какая часть молекул азота при температуре 900 К имеет скорости, лежащие в интервале от v_в до v_в +Δv, где Δv = 20 м/с.

Контрольная работа № 1

Вариант 17

1. Вентилятор вращается со скоростью, соответствующей частоте 600 об/мин. После выключения вентилятор, вращаясь равнозамедленно, сделал до остановки 100 оборотов. Сколько времени прошло с момента выключения вентилятора до полной остановки?

2. Тело массой m=40г брошенно с поверхности Земли под углом α=30° к горизонту. Через t=5с оно упало на Землю. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить работу бросания А.

3. На барабан радиусом R=20 см, момент инерции которого равен: J=0,1 кг∙м², намотан шнур, к которому привязан груз m=0,5 кг. До начала вращения барабана высота груза над полом равна h=l м. Найти: 1) через сколько времени груз опустится до пола; 2) кинетическую энергию груза в мо­мент удара о пол; 3) натяжение нити. Трением пренебречь.

4. Логарифмический декремент затухания математического маятника равен 0,2. Найти, во сколько раз уменьшится амплитуда колебаний за одно полное ко­лебание маятника.

5. Воздух в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания сжимается адиабатически и его давление при этом изменяется от Р₁ = 1 атм. до Р₂ = 12 атм. Начальная температура воздуха 40⁰ С. Найти температуру воздуха в конце сжатия.

6. Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия цикла Карно при повышении температуры теплоотдатчика от 380 К до 560 к? Температура теплоприемника 280 К.

7. В баллоне объемом 10 л находится гелий под давлением 1 МН/м² и при температуре 27 ⁰ С. После того как из баллона было взято 10 г гелия, температура в баллоне понизилась до 17⁰ С. Определить давление гелия, оставшегося в баллоне.

8. Какой объем занимает смесь азота 1 кг и гелия 1 кг при нормальных условиях?

Контрольная работа № 1

Вариант 18

1. Колесо вращаясь равнозамедленно, за время 1 мин уменьшило свою частоту с 300 об/мин до 180 об/мин. Найти угловое ускорение колеса и число оборотов колеса за это время.

2. Шар массой m₁=200 г, движущийся со скоростью υ₁=10 м/с, ударяет неподвижный шар массой m₂=800 г. Удар прямой, абсолютно упругий. Како­вы будут скорости шаров после удара?

3. Колесо, вращаясь равнозамедленно при торможении, уменьшило за 1 мин.,скорость вращения от 300 до 180 об/мин. Момент инерции колеса равен 2 кг∙м². Найти: 1) угловое ускорение колеса; 2) тормозящий момент; 3) работу торможе­ния; 4) число оборотов, сделанных колесом за эту минуту.

4. Период затухающих колебаний 4 с, логарифмический декремент затуха­ния 1,6, начальная фаза равна нулю. Смещение точки при равно 4,5 см. 1) Написать уравнение движения этого колебания. 2) Построить график этого колебательного движения в пределах двух периодов.

5. Лед массой 1 кг, находящийся при температуре 0⁰С, нагревают до температуры 57⁰С. Определить изменение энтропии.

6. В цилиндре под поршнем находится азот, имеющий массу 0,6 кг и занимающий объем 1,2 м³ при температуре 560 К. В результате нагревания газ расширился и занял объем 4,2 м³, причем температура осталась неизменной. Найти изменение внутренней энергии газа, совершенную им работу и количество теплоты, сообщенное газу.

7. В баллоне емкостью 0,8 м³ находится 2 кг водорода и 2,9 кг азота. Определить давление смеси, если температура окружающей среды 27⁰С.

8. Найти изменение энтропии при плавлении 2 кг свинца и дальнейшем его охлаждении от 327⁰ до 0⁰С.

Контрольная работа № 1

Вариант 19

 

1. Найти угловую скорость искусственного спутника Земли, вращающегося по круговой орбите с периодом Т=100 мин.

2. Два груза А и В связаны шнуром и скользят по наклонной плоскости с углом α=30° (рисунок). Вес груза А равен 8 Н, груза В - 16 Н. Коэффициент трения скольжения груза А по плоскости μ=0,25, груза В — равен 0,5. Определить: а) ус­корение грузов;

б) натяжение шнура.

3. Две гири массой m₁= 2 кг и m₂= 1 кг соединены нитью и перекинуты через блок. Его масса m=1 кг. Найти: 1) ускорение а, с которым движутся гири; 2) натяжения T₁ и Т₂ нитей, к которым подвешены гири. Блок считать однород­ным диском. Трением пренебречь.

4. Уравнение движения точки дано в виде . Найти момент времени, в которые достигаются максимальная скорость и максимальное ускорение.

5. Воздух, имевший температуру 0⁰ С и находившийся под давлением 5 атм, адиабатически расширился до давления 1 атм. На сколько градусов понизилась температура воздуха в результате расширения? Какую работу совершил газ при расширении?

6. При прямом цикле Карно тепловая машина совершает работу 1000 Дж. Температура нагревателя 500 К, температура холодильника 300 К. Определить количество теплоты, получаемое машиной от нагревателя.

7. С какой скоростью должно быть сброшено вертикально вниз с высоты 350 м свинцовое тело, чтобы при неупругом ударе о Землю расплавилось 5% его массы? Считать, что 80% энергии тела пошло на его нагревание. Начальная температура тела 300 К.

8. При изотермическом расширении азота массой m=100 г, имевшего температуру Т=280 К, его объем увеличился в три раза. Найти работу, совершенную газом, изменение его внутренней энергии и количество переданного газу тепла.

Контрольная работа № 1

Вариант 20

1. Тело вращается равноускоренно с начальной угловой скоростью 5 с^-1 и угловым ускорением 1 с^-2. Сколько оборотов сделает тело за 10 с?

2. Движущееся тело массой m₁=1 кг ударяется о неподвижное тело массой m₂=2 кг. С какой кинетической энергией начнет двигаться при этом второе те­ло, если первоначальная кинетическая энергия Е₁ первого тела равна 1 кДж? (Удар упругий).