Физика 7. Лабораторная работа №2. Градуировка пружины динамометра
Контрольные вопросы:
1) Какие силы действуют на груз, висящий на пружине?
2) Какова математическая зависимость между удлинением пружины и приложенной силой?
Суперзадание: Лист со шкалами снимите с панели и, написав на нем свою фамилию, вложите в лабораторную тетрадь. Какой будет шкала изготовленного вами динамометра, если использовать половину пружины? Нанесите такую шкалу на панель рядом с ранее полученной.
1. Как найти скорость пловца относительно берега реки, зная его скорость относительно воды и скорость течения воды в реке?
2. Для чего спортсмен, перед тем как метнуть копье, разбегается?
3. Одинаковы ли дальности полета снарядов, выпущенных из неподвижного и из движущегося танка? Почему?
4. Модуль скорости движения катера относительно воды v1 = 4,0 м/с. Какие значения может принять модуль скорости движения катера относительно берега, если модуль скорости течения воды v2 = 1,5 м/с?
5. Вертолет летит из Минска на юг. Модуль скорости движения вертолета относительно воздуха v1 = 54 км/ч. В направлении с севера на юг дует ветер, модуль скорости которого v2 = 10 м/с. Найдите модуль скорости вертолета относительно Земли и его перемещение за время t = 30 мин полета.
6. Решите предыдущую задачу для случаев, когда ветер дует: а) с юга на север; б) с запада на восток. Решение подтвердите чертежом.
7. Плот шириной l = 10 м плывет по реке со скоростью, модуль которой v1 = 3,0 м/с. Находящийся на плоту сплавщик перешел с одного края плота на другой и вернулся обратно. Чему равны модули перемещения сплавщика за это время относительно плота и относительно берега, если скорость движения сплавщика относительно плота v2 направлена перпендикулярно скорости течения воды, а ее модуль v2 = 1,0 м/с. Найдите также модуль скорости движения сплавщика относительно берега.
8. Поперек реки натянут трос. Пловец должен переправиться через реку, плывя параллельно тросу. Модуль скорости течения воды v1 = 0,50 м/с. Под каким углом к тросу должна быть направлена скорость движения пловца v2 относительно воды, если ее модуль v2 =1,0 м/с. Чему равен модуль скорости движения пловца относительно берега? Сколько времени займет переправа при ширине реки l = 97 м?
9. Докажите, что проплыть на катере расстояние l вверх и вниз по реке займет больше времени, чем такое же расстояние по озеру.
10. Эскалатор метро поднимает стоящего на нем пассажира за время t1 = 0,5 мин. По неподвижному эскалатору пассажир поднялся бы за время t2 = 1,5 мин. За какое время поднимется пассажир, идущий по движущемуся эскалатору?
1. Туристы прошли путь s1 = 10,0 км за время Δt1 = 2,0 ч, затем сделали привал длительностью Δt2 = 0,50 ч, после чего прошли оставшийся путь s3 = 6,0 км за время Δt3 = 1,5 ч. Чему равна их средняя скорость пути на всем маршруте? Скорость на каждом из его участков?
2. Автобус двигался прямолинейно. График зависимости модуля скорости его движения от времени показан на рис. из учебного пособия. Определите модуль мгновенной скорости автобуса в моменты времени t1 = 5 с, t2 = 14 с, t3 = 22 с.
3. На рис. из учебного пособия даны графики зависимости координаты от времени для прямолинейного движения велосипедиста и пешехода. Во.сколько раз отличаются проекции их средней скорости перемещения за время t = 3 ч движения?
4. Управляемая игрушка прошла участок пути s1 = 3,0 м за промежуток времени Δt1 = 20 с, а затем, двигаясь перпендикулярно этому участку, еще путь s2 = 4,0 м за Δt2 = 30 с. Участки пути прямолинейны. Сделайте чертеж и найдите среднюю скорость пути и среднюю скорость перемещения игрушки.
5. Учащийся на уроке физкультуры пробежал N = 2,5 круга радиусом R = 60 м за промежуток времени Δt = 10 мин. Найдите путь и перемещение учащегося. Чему равен модуль средней скорости перемещения учащегося? Чему равна средняя скорость пути?
6. Пассажирский катер половину времени двигался с постоянной скоростью, модуль которой v = 30 км/ч. С какой по модулю постоянной скоростью он должен двигаться в течение оставшегося времени, чтобы модуль его средней скорости равнялся <v> = 40 км/ч ?
7. Первую половину пути автомобиль двигался равномерно со скоростью, модуль которой v1 = 60 км/ч, а вторую — со скоростью, в k = 1,5 раза меньшей. Найдите среднюю скорость движения автомобиля на всем пути.
8. Числовое значение какой физической величины показывает спидометр?
1. Чему равна точка росы t0 при температуре воздуха t = 20 °C, если относительная влажность φ = 28 %?
2. Чему равно парциальное давление р водяных паров при относительной влажности воздуха φ = 60 %, если температура воздуха t = 30°C?
3. В комнате размером 3,0×5,0×4,0 м относительная влажность воздуха φ = 70%. Какое количество воды Δm может испариться еще в этой комнате из открытого бака, если температура t = 20°C?
4. Влажность воздуха в комнате объемом V = 48 м3 при температуре t = 20°C равна φ = 80%. Какое количество воды Δm необходимо сконденсировать из воздуха комнаты, чтобы уменьшить его влажность до φ1 = 60 %?
5. Для прорастания семян огурцов в теплице необходимо поддерживать температуру t = 30°С и относительную влажность φ = 40%. Выполняется ли это требование, если влажный термометр психрометра показывает t = 28 °С, а сухой — t0 = 30 °С?
6. В сосуде объемом V = 2 л находится воздух при температуре t = 20 °С и относительной влажности φ = 60%. Какая масса росы Δm выпадет при изотермическом уменьшении объема в n = 4 раза?
1. Как следует назвать газообразное состояние гелия, азота, водорода и углекислого газа при комнатных температурах — газом или паром?
2. В горах на определенной высоте h атмосферное давление р = 0,7 атм. При какой температуре t там кипит вода?
3. При каком давлении р воздуха вода кипит при температуре t = 70 °С?
4. Три непрозрачных цилиндра закрыты подвижными поршнями. В одном из них находится газ при температуре выше критической, в другом — насыщенный пар, в третьем — ненасыщенный пар. Как без приборов определить, что находится в каждом цилиндре?
5. В какой фазе будет углекислый газ при температуре t = 50 °C и давлении р = 10 атм?
6. Чему равно давление р внутри скороварки, если вода кипит в ней при температуре t = 120 °C? В процессе нагревания воздух не выходит из скороварки, и нагревание начинается при температуре t = 20 °C.
Задача 1. Рассчитайте расстояние l до объекта, если отраженный от него радиосигнал вернулся через промежуток времени Δt = 3,0 мкс.
Задача 2. Радиолокационная станция излучает импульс электромагнитных волн, содержащий N = 937,5 волны. Определите длительность Δt импульса, если длина излучаемой волны λ = 1,6 см.
Задача 3. Найдите электроемкость С конденсатора, если колебательный контур при индуктивности L = 30 мкГн настроен на длину волны λ = 0,50 км.
Задача 1. Первичная обмотка трансформатора содержит N1 = 185 витков, вторичная — N2 = 65. Какой это трансформатор? Во сколько раз k он изменяет напряжение, подаваемое на первичную обмотку?
Задача 2. Для питания неоновых трубок световой рекламы требуется действующее напряжение U1 = 12 кВ . Каким должно быть отношение k числа витков во вторичной и первичной обмотках трансформатора для питания трубок от сети действующим напряжением U2 = 120 кВ? Определите напряжение U на трансформаторе, если он включен в ceть наоборот.
Задача 3. Первичная обмотка трансформатора содержит N1 = 1800 витков, вторичная обмотка — N2 = 124. Напряжение на первичной обмотке U1 = 120 В; сила тока во вторичной обмотке I2 = 8,0 А. Определите силу тока I1 в первичной обмотке и напряжение U2 на вторичной.
Задача 4. В трансформаторе мощностью Р = 280 Вт выходное напряжение U2 = 6,0В, а сила тока в первичной обмотке I1 = 20 А. Какой это трансформатор: понижающий или повышающий? Во сколько раз k изменяется напряжение?
Задача 5. По двум проводам сопротивлением R = 0,055 Ом каждый передается электрическая мощность P = 80 кВт. Каких потерь мощности в линии удастся избежать, если не подавать в линию напряжение U = 120 В, а сначала повысить его до U1 = 1200 В и в конце линии понизить снова до U = 120 В с помощью трансформаторов, КПД каждого из которых η = 99%?
Задача 6. В радиоприемнике установлен трансформатор, имеющий две вторичные обмотки, напряжение на первой U21 = 4 В, а на второй — U22 = 40 В. Напряжение на первичной обмотке трансформатора, содержащей N1 = 180 витков, U1 = 120 В. Найдите число витков N21 и N22 во вторичных обмотках.
Задача 1. Вольтметр переменного тока, включении в сеть, показывает напряжение U = 220 В. Найдите максимальное значение напряжения Umax в сети.
Задача 2. Напряжение в цепи переменного тока изменяется по закону U = 200sin(50πt )(B). Определите частоту колебаний напряжения в цепи, его амплитудное U0 и действующее Uд значения. На какое напряжение U должна быть рассчитана изоляция проводов?
Задача 3. Сила тока в цепи переменного тока изменяется по закону I = 300sin(100πt )(А). Определите частоту ν колебаний тока в цепи, его амплитудное I0 и действующее Iд значения.
Задача 4. Плоский проводящий прямоугольный виток площадью S = 0,12 м2 вращается в однородном магнитом поле, совершая n = 5 об/с вокруг оси, расположенной в плоскости витка и перпендикулярной полю. Как изменяется ЭДС индукции в витке с течением времени, если моду индукции магнитного поля В = 50 мТл и в начальный момент времени плоскость витка перпендикулярна магнитному полю? Рассчитайте амплитудное значение ЭДС Ε0 в витке.
Задача 1. Найдите период Т свободных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора емкостью С = 15 мкФ и катушки индуктивностью L = 2,5 мГн.
Задача 2. Конденсатор емкостью С = 1,2 мкФ соединен с катушкой, имеющей индуктивность L = 16 мкГн. Определите частоту ν свободных электромагнитных колебаний контура.
Задача 3. Как изменится период свободных электромагнитных колебаний в контуре, если индуктивность L контура увеличилась (уменьшилась) в n = 16 раз при неизменной емкости?
Задача 4. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и двух одинаковых конденсаторов, соединенных параллельно. Период собственных колебаний в контуре при этом Т0 = 20 мкс. Определите период Т электромагнитных колебаний, если конденсаторы соединить последовательно.
Задача 5. Входной контур радиоприемника содержит катушку, индуктивность которой L = 0,32 мГн. В каких пределах должна изменяться емкость С контура, чтобы радиоприемник мог принимать сигналы радиостанции, работающей в диапазоне частот от ν1 = 8,0 МГц до ν2 = 24 МГц?
Задача 6. В колебательном контуре индуктивность катушки L = 0,20 Гн, а амплитудное значение силы тока I0 = 40 мА. Найдите энергию электростатического поля Wc конденсатора и магнитного поля WL катушки в тот момент, когда мгновенное значение силы тока будет в n = 2 раза меньше его амплитудного значения.
Задача 7. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С = 400 пФ и катушки индуктивностью L = 10 мГн. Найдите амплитудное значение силы тока I0, если амплитудное значение напряжения U0 = 500 В.
1. Средняя площадь сечения бедренной кости человека S = 3,0 см2. Какую силу сжатия F может выдержать кость не разрушаясь?
2. Какое давление р необходимо приложить, чтобы уменьшить объем железной пластины на ΔV /V = 0,1 %?
3. Сухожилие животного длиной l =15 см под действием силы F = 12,5 H удлиняется на Δl = 3,0 мм. Сухожилие имеет круглое сечение диаметром d = 8,5 мм. Рассчитайте модуль упругости Е этого сухожилия.
4. Стальной трос удерживает кабину лифта, масса которого в нагруженном состоянии не должна превышать m = 2,5 т. Если максимальное ускорение лифта а = 2,0 м/с2, токаким должен быть диаметр троса при запасе прочности n = 5,0?
5. Посередине однородной балки массой m1 = 1,5 т и длиной l = 20 м установлен механизм массой m2 = 20 т. Какое минимальное сечение S должны иметь опоры, удерживающие балку, если они изготовлены из бетоне, а запас прочности n = 6 ? На сколько ΔL сожмутся опоры, если высота опор L = 5,0 м? Как изменятся S и ΔL, если механизм сместить на расстояние Δl = 5,0 м к правому концу балки?
6. Существует максимальная высота Hmax однородной вертикальной колонны из любого материала, не зависящая от площади поперечного сечения, при превышении которой колонна разрушится. Вычислите эту высоту для колонны из а) стали (ρ = 7,8 · 103 кг/м3), б) бетона (ρ = 2,2 · 103 кг/м3), в) гранита (ρ = 2,7 · 103 кг/м3).
7. С какой высоты h надо уронить кирпич размером 20,0 × 6,0 × 4,0 см и массой m = 2,0 кг на жесткий пол, чтобы кирпич разбился? Считайте, что кирпич падает плашмя и его сжатие при ударе о пол гораздо больше, чем сжатие пола.
1. Чем объясняется перераспределение зарядов в теле при электризации через влияние?
2. Как можно с помощью стеклянной палочки наэлектризовать дна проводящих тела: одно — положительным, другое — отрицательным зарядом?
3. Легкая незаряженная станиолевая гильза, подвешенная па изолирующей нити, притянулась к отрицательно заряженной палочке и тут же оттолкнулась от нее. Почему? Как будет протекать опыт при поднесении к гильзе положительно заряженной палочки?
4. Почему очень долго не удавалось обнаружить два вида электрических зарядов?
5. Если поднести руку к заряженной подвешенной гильзe, то гильза притянется к руке. Объясните происходящее.
6. Передадим значительный электрический заряд пластинке с наклеенными нитями или полосками тонкой бумаги. Как объяснить возникновение «ежа» (см. рис., а)? Попробуйте пальцем дотронуться до такого «ежа». Почему иголки ежа» начинают «ловить» ваш палец (см. рис., б)?
7. Как можно рукой, т. е. без всяких приборов, определить, заряжена или нет подвешенная на изолирующей нити станиолевая гильза?
1. Почему при снятии свитера он прилипает к рубашке? Почему это явление спустя некоторое время исчезает?
2. Возьмите две узкие сухие полоски газетной бумаги и проведите по ним пальцами сухих рук (см. рис.). Объясните поведение полосок. Действие какого прибора объясняет этот опыт?
3. Нa рисунке ниже изображена часть установки, примененной русским ученым Г. В. Рихманом для изучения электрических явлений. При передаче металлическому стержню АВ заряда хлопчатая нить CD отклонялась и ее конец перемещался по шкале F. Что измерял этот прибор?
4. Каким простым способом можно разрядить электроскоп, т. е. убрать с прибора ранее полученный им заряд?
5. Как можно уменьшить электрический заряд на проводящем теле (металлическом шарике) ровно вдвое? В четыре раза?
6. Почти до конца XVIII в. считали, что металлические и влажные тела не электризуются при трении. На чем было основано это неверное мнение?
7. Почему на некоторых производствах (прядильных, полиграфических) искусственно поддерживают высокую влажность воздуха?
8. Имеет ли значение, к какой части рейки (ближе к опоре или концу) подносить наэлектризованную палочку в опыте, изображенном на рисунке?
9. Проводящим шарикам А и В сообщили равные разноименные заряды, а затем, предварительно разрядив шарики, — такие же одноименные заряды. Будут ли одинаковыми силы притяжения и силы отталкивания шариков А и В ?
Сборники заданий ЦТ 2011 года поступили в книжные магазины Беларуси. 18 июля, Минск /Корр. БЕЛТА/.
Сборники заданий ЦТ 2011 года уже поступили для продажи в книжные магазины Беларуси, сообщил корреспонденту БЕЛТА директор Республиканского института контроля знаний Министерства образования Б ...
Автор:
Дата:
7.11.2010, 18:17
| 
Комментарии (13)
