В кабине аэростата установлены маятниковые часы

Задания по физике для 11 класса

Тяжелый шарик массой m, соскальзывает без трения по наклонному желобу,
переходящему в окружность радиуса R = 1 м,
отрывается от него на высоте h = 0,2 м и продолжает свободное падение.
Определить дальность полета по горизонтали от места отрыва,
если шарик начал движение с высоты H = 3 м.

На дне бассейна глубиной H = 5 м, полностью заполненного водой,
лежит бетонная плита размерами 2,5 x 1,5 x 0,15 м.
При подъеме этой плиты прикладывается вертикально направленная сила, которая медленно увеличивается.
Найдите ускорение плиты сразу после отрыва от дна бассейна.
Плотность бетона 2800 кг/м 3 . Атмосферное давление 100 кПа.

В кабине аэростата установлены маятниковые часы.
Без начальной скорости аэростат поднимается вверх с ускорением 0,2 м/с 2 .
На какую высоту h поднимется он за время, когда по маятниковым часам пройдет время, равное 60 с?

Считая воздух газом, состоящим из одинаковых молекул,
оценить скорость теплового движения молекул газа.

Вес однородного тела в воде в три раза меньше, чем в воздухе.
Чему равна плотность тела, если плотность воды ρ_o = 1 x 10 3 кг/м 3 ? Плотностью воздуха пренебречь.

К маятнику AB с шариком массы M подвешен маятник BC с шариком массы m.
Точка A совершает колебания в горизонтальном направлении с периодом T.
Найти длину нити BC, если известно, что нить AB все время остается в вертикальном положении.

Определить сдвиг фаз колебаний напряжения u = U_msin (wt + φ_o) и силы тока i = I_msin (wt) электрической цепи, состоящей из последовательно включенных проводника с активным сопротивлением R = 1 кОм, катушки с индуктивностью L = 0,5 Гн и конденсатора емкостью C = 1 мкФ.
Определить мощность, которая выделяется в цепи,
если амплитуда напряжения U_m = 100 B, а частота ν = 50 Гц.

Проволочный виток площадью S = 10 см 2 разрезали в некоторой точке и в разрезе включили конденсатор емкостью C = 10 мкФ.
Виток помещен в однородное магнитное поле, линии магнитной индукции которого перпендикулярны плоскости витка.
Индукция магнитного поля изменяется со скоростью ΔB/Δt = 5×10 −3 мТл/с.

На горизонтальном дне заполненного водой сосуда лежит круглая пластинка.
Вода под нее не проникает. Какую минимальную силу нужно приложить к пластинке, чтобы оторвать ее от дна сосуда, если масса пластинки m, ее радиус R, высота столба воды h, ее плотность ρ, атмосферное давление p_o?

В сосуде с объемом V находится газ при давлении p_o.
Сосуд разделен пополам тонким поршнем с площадью S,
в котором есть небольшое отверстие, закрытое пробкой.
Пробка выскакивает при перепаде давления p₁.
На сколько надо сместить поршень, чтобы пробка выскочила?
Температура газа не меняется.

Ось вращающегося диска движется поступательно в горизонтальном направлении со скоростью v_o.
Ось горизонтальна, направление ее движения перпендикулярно к ней самой.
Найти мгновенную скорость v₁ верхней точки диска,
если мгновенная скорость нижней точки диска равна v₂.

В кабине ракеты перед стартом ртутный барометр показывал давление p_o = 10 5 Па.
Во сколько раз увеличилась температура внутри ракеты при ее взлете,
если показания барометра стали 0,7p_o?
Ракета взлетает вертикально с ускорением a = g.

Два высоких цилиндрических сосуда, в нижней части соединены короткой трубкой,
образуя сообщающиеся сосуды.
В сосуды залили воду. Уровень воды в сосудах равен h.
Затем воду вывели из состояния равновесия, вследствие этого уровни в сосудах стали колебаться.
Оцените период колебаний.
Укажите, какими факторами вы пренебрегли при выводе формулы для периода колебаний.

Квадратная рамка размерами a x a,
изготовленная из гибкой тонкой нерастяжимой проволоки сопротивлением R,
расположена перпендикулярно магнитному полю индукции B.
Не меняя плоскости рамки, ее деформируют так, что она превращается в окружность.
Какой протечет при этом заряд?

2018-05-31
Маятниковые часы установили в кабине лифта, которая начала — подниматься с постоянным ускорением $w$, причем $w < g$. На высоте $h$ ускорение кабины изменило свое направление на противоположное, оставшись по модулю тем же. Через сколько времени после начала движения показания часов окажутся верными?

Пусть кабина лифта спускалась в течение времени $t^< prime>$, тогда искомое время

$t = sqrt< frac<2h> > + t^< prime>$, где, очевидно, $sqrt< frac<2h> >$ — время в течении которого лифт поднимался вверх.
Таким образом, если точка подвеса математического маятника движется с ускорением $vec$, то период колебаний маятника становится

$ 2 pi sqrt< frac < | vec— vec | > > $ (см. задачу 7781)

Период времени маятника, когда он движется вверх с ускорением $w$, равен $2 pi sqrt< frac >$ и период колебаний, когда лифт движется вниз с тем же по величине ускорением

Поскольку время движения вверх равно $ sqrt< frac<2h> > $, общее количество колебаний за это время равно

Таким образом, указанное время $= frac < sqrt<2h /w >> < 2 pi sqrt> 2 pi sqrt = sqrt <2h/w >sqrt<(g + w)/g >$

Аналогично указанное время для временного интервала $t^< prime>$

С использованием проектных, исследовательских образовательных технологий в процессе изучения физики, в том числе в профильном обучении. Обработка КИМов

Скачать:

Предварительный просмотр:

«Задачи с текстами технического содержания

по физике для основной школы»

(С использованием проектных, исследовательских образовательных технологий в процессе изучения физики, в том числе в профильном обучении. Обработка КИМов)

В 2008 году впервые в Краснодарском крае государственная итоговая аттестация выпускников 9 классов по физике проводилась по контрольно-измерительным материалам, подготовленным группой разработчиков Федерального института педагогических измерений.

Наряду с традиционными вопросами и задачами контрольные измерительные материалы для основной школы включали ряд непривычных заданий, которые отражают требования стандарта, но до сих пор редко встречаются в дидактических материалах. Абсолютно новыми для основной школы являются задания по работе с текстами задач технического содержания, в которых материал выходит за рамки программы. Здесь контролируются умения понимать смысл использованных в тексте физических терминов, отвечать на прямые вопросы к содержанию текста, понимать и использовать информацию из текста в измененной ситуации. Все это подтолкнуло меня на создание задач этого типа.

Причина составления задач:

1) Появление заданий нового типа в итоговой аттестации основной школы.

2)Низкое качество выполнения задач технического содержания.

3) Отсутствие дидактического материала по данным заданиям.

Цель: создать задачи технического содержания с целью восполнения дидактического пробела.

Задачи составлены по следующим разделам:

• Механика
• Гидростатика
• Механические колебания и волны
• Агрегатные состояния вещества
• Оптика
• Квантовая физика

Данные задачи помогут учащимся в подготовке и успешной сдачи итоговой аттестации в 9 классе.

Все летательные аппараты легче воздуха называют аэростатами, аэростаты для исследования верхних слоев атмосферы — стратостатами, управляемые аэростаты – дирижабли.

Французский авиаинженер Жан – Поль Доман создал тепловой аэростат, способный подняться на такие высоты, куда не залетит обычный монгольфьер. Дело в том, что монгольфьер поднимается за счет разницы температур (а значит, плотности) теплового воздуха внутри и холодного снаружи. Теплый воздух легче, он и поднимает шар. Однако на большой высоте наружный воздух настолько холоден, что остывает и воздух в шаре, а подогреть его газовой горелкой нет возможности, так как на такой высоте в воздухе слишком мало кислорода для её горения. Так что подниматься на такие высоты аэростаты могли бы только с помощью взрывоопасного водорода или дорогостоящего гелия.

Доман наполняет свой шар, которому он дал имя «Грозовой пузырь», не просто теплым, а теплым и влажным воздухом. Когда содержимое шара остывает, водяные пары конденсируются. Конденсирующая вода выделяет то тепло, которое было затрачено на ее испарение, — каждый грамм отдает 2500 Дж. В результате воздух в шаре почти не остывает, и шар продолжает подниматься. Вдобавок шар Домана сделан из черной пленки, что обеспечивает дополнительный нагрев шара. Экспериментальный образец объемом 500 м 3 с электронными самописцами в гондоле смог подняться на высоту 18000 м.

•По мере поднятия воздушного шара вверх архимедова сила, действующая на него,

1. Увеличивается.
2. Уменьшается.
3. Не изменяется.

1. С уменьшением плотности верхних слоев атмосферы.
2. С увеличением плотности верхних слоев атмосферы.
3. С уменьшением силы тяжести, действующей на воздушный шар.
4. С увеличением силы тяжести, действующей на воздушный шар.

•Дирижабль наполняют легким газом.

Если из него выкачали воздух, то он …

1. Улетит в безвоздушное пространство.
2. Будет падать вниз.
3. Атмосферное давление раздавит оболочку.
4. Взорвется.

•Зависит ли подъемная сила аэростата от времени суток?

1. Днем наибольшая.
2. Днем наименьшая.
3. Ночью наибольшая.
4. Ночью наименьшая.
5. Все равно, в какое время суток.

•Выделяется или поглощается энергия при конденсации водяного пара в шаре?

1. Выделяется.
2. Поглощается.
3. Не выделяется и не поглощается.
4. Процесс может идти как с выделением, так и с поглощением энергии.
5. Среди ответов нет правильного ответа.

•Шар Домана сделан из черной пленки. Каким видом теплопередачи обеспечивается дополнительный нагрев шара?

Архимед написал письмо царю Гиерону, в котором утверждал, что, применяя незначительную силу, возможно, переместить очень большой груз. Именно тогда из уст Архимеда впервые прозвучали слова: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю». Гиерон потребовал доказательств. По приказу ученого на берег вытащили трехмачтовый грузовой корабль и наполнили его кладью. Затем на судно забралась большая команда. Архимед, сев поодаль, безо всякого напряжения вытягивал канат, пропущенный через составной блок – полиспаст (система подвижных и неподвижных блоков, группируемых в обоймах и огибаемых канатом или цепью). Он придвигал корабль к себе так медленно и ровно, будто тот плыл по воде. Царь был поражен. Поняв всю мощь механизмов, он убедил ученого построить несколько боевых машин. Именно благодаря не имеющим аналогов сокрушительным механическим монстрам, дрогнула одна из сильных армий того времени.

•Какой из перечисленных ниже простых механизмов дает наименьший выигрыш в работе?

1. Рычаг.
2. Наклонная плоскость.
3. Подвижный блок.
4. Неподвижный блок.
5. Все простые механизмы дают одинаковый выигрыш в работе.
6. Ни один простой механизм не дает выигрыша в работе.

•Если полиспаст состоит из m подвижных блоков и n неподвижных блоков, то он дает выигрыш в силе в… раз.

•На рисунке изображены блоки, при помощи которых поднимают груз Р, концы канатов перемещаются с одинаковой скоростью. Сравните скорости движущихся грузов А, В и С.( трением пренебречь)

1. U А = U В = U С
2. U А = U В С
3. U А = U В > U С
4. U А > U В = U С
5. U А В = U С
6. U А = U С В
7. U А = U С >U В

В 1860 году был создан первый в мире двигатель внутреннего сгорания французским изобретателем Э. Ленуаром. Для зажигания газовой смеси в цилиндре он впервые применил электрическую искру. Двигатель почти ничем не отличался от парового, только в цилиндр поступал не пар, а смесь светильного газа с воздухом.

В 1868 г французский инженер Бо де Роша, пришел к выводу, что газ в цилиндре перед сжиганием нужно сжать, и придумал схему рабочего цикла нового четырехтактного двигателя.

В 80-х годах Даймлер создает двигатель, работающий на бензине.

В 1892 году немецкий инженер Рудольф Дизель запатентовал двигатель, в котором в цилиндре сжимался только воздух, причем очень сильно, от сильного сжатия температура воздуха возрастает настолько, что при впрыскивании в цилиндр топлива оно воспламеняется, образовавшиеся газы производят рабочий ход поршня. Топливом могли быть и бензин, и керосин. С этого момента времени ДВС начал свое триумфальное шествие по миру.

•Что происходит в двигателе внутреннего сгорания с горючей смесью и газом, образовавшимся при сгорании этой смеси во время второго такта работы двигателя?

1. Горючая смесь сжимается
2. Газ, образовавшийся при сгорании горючей смеси, удаляется из цилиндра
3. Горючая смесь сгорает и газы, образовавшиеся, при ее сгорании расширяются
4. Горючая смесь всасывается в цилиндр

•Когда газ в цилиндре двигателя внутреннего сгорания обладает большей внутренней энергией: к концу такта сжатия или к концу рабочего хода?

1. На протяжении всей работы двигателя внутренняя энергия не меняется
2. Определенно ответить нельзя
3. К концу рабочего хода
4. К концу такта сжатия

•Во время работы двигателя внутреннего сгорания в цилиндр вместе с бензином поступает воздух. Какую роль играют кислород и азот, содержащиеся в воздухе, при работе двигателя?

1. Кислород необходим для процесса горения бензина, азот участвует в совершении работы при нагревании в результате расширения .
2. Кислород необходим для процесса горения бензина, азот мешает работе двигателя.
3. Азот необходим для процесса горения бензина, кислород участвует в совершении работы при нагревании в результате расширения.
4. Азот необходим для процесса горения бензина, кислород мешает работе двигателя.
5. Кислород и азот участвуют в работе двигателя одинаково как газы, расширяющиеся при нагревании и совершающие полезную работу.

В 1895 г. немецкий физик-экспериментатор из Вюрцбургского университета Вильгельм Конрад Рентген (1845—1923), как и многие другие в то время, проводил исследования катодных лучей. Однажды он обратил внимание, что полоска бумаги, покрытая флуоресцирующей солью бария и лежащая в стороне от работающей трубки Крукса, светится. После долгого и напряжённого труда Рентген пришёл к выводу, что он смог открыть новый вид излучения — Х-лучи (или рентгеновские), — которое возникало в том месте, куда попадали катодные лучи.

Рентген сфотографировал закрытый деревянный футляр с гирьками, и на фотографии чётко проступили изображения гирек. Он же получил первую рентгенограмму руки, на которой ясно видны её кости.

Рентгеновские лучи получают при помощи рентгеновской трубки: электроны в вакуумной трубке ускоряются электрическим полем при высоком напряжении, достигая анода, при соударении резко тормозятся. При торможении электроны движутся с ускорением и излучают электромагнитные волны.

Исследования Рентгена показали, что Х-лучи в магнитном поле не отклоняются и, следовательно, не являются потоком частиц. Лишь спустя два десятилетия после целого ряда экспериментов было установлено, что рентгеновское излучение, так же как и свет, имеет электромагнитную природу. Только в отличие от света оно характеризуется гораздо меньшими длинами волн — около 10 -8 — 10 -9 см.

Схема рентгеновского аппарата.

•Какое одно из характерных отличительных действий рентгеновского излучения приведено ниже

1. Тепловое
2. Химическое
3. Свечение люминесцентных веществ при облучении
4. Высокая проникающая способность
5. Ни один из приведенных ответов не верен

•Как изменится длина волн рентгеновского излучения при уменьшении напряжения между электродами рентгеновской трубки?

1. Увеличится
2. Не изменится
3. Уменьшится
4. Сначала будет расти, а потом уменьшится
5. Сначала будет уменьшаться, а потом расти

•При резком торможении электрона массой m возникает и рентгеновское излучение. Определите скорость электрона, если длина волны излучения λ.

1. один из приведенных ответов не верен

•Различные виды электромагнитных излучений:

1. Видимый свет
2. Радиоволны
3. Инфракрасное излучение
4. Ультрафиолетовое излучение
5. Рентгеновские лучи –

расположить в порядке по мере уменьшения длины волны:

•Определите энергию кванта рентгеновского излучения с длиной волны 6,62 нм.

1. 3*10 -17 Дж 3) 6,62 *10 -2 Дж 5) Ни один из
2. 4,41 * 10 -19 Дж 4) 6,62 *10 -19 Дж

5) Ни один из приведенных ответов не верен

В России звонит самый большой колокол в мире – колокол Сысой, один из пятнадцати колоколов звонницы Ростова Великого Ярославской области. Его вес 32 тонны. Отлитый в 1688 году мастером Фролом Терентьевым, он вновь покоряет ростовчан и гостей города своим мощным бархатным звоном. Колокола на Руси были излюбленным музыкальным инструментом.
Русский колокол поражает своим звучанием. Он может взять не одну, а три ноты: основной тон — в месте удара, ниже на четыре тона — в середине, ниже на целую октаву — вверху. Поэтому голос колокола — это сочетание нескольких звуков, которые гармонируют. Особенность звука колокола еще и в тембре: он не остается неизменным. Если в момент удара преобладает один тон, то через 3с самым сильным становится другой, а первый постепенно затухает. Этой уникальной особенностью обладают только колокола. Колокольный звон создается по определенным правилам. Колокола распределяют по голосам: низкие, средние, высокие. Колокола, дающие низкие звуки, — самые большие, тяжелые и «медленные» они задают темп звона (например. 42 удара в оба края в минуту). Низкие звуки создают ритмическую и гармоническую основу всего звучания. Все колокола способны издавать инфразвуки. Эти неслышимые человеческим ухом звуки, являющиеся составляющими колокольного звона, и создают впечатления глобальности, силы, мощи, дополняющие обычную красочность.
А вообще известно, что основной тон колокола определяют геометрические размеры «инструмента».

•Определите, чему равен вес гиганта – колокола Сытой?

1. 32000 кг 3) 320000 кг
2. 32000 Н 4) 320000 Н

•Частота звучания колокола…

1. обратно пропорциональна толщине колокола и прямо пропорциональна квадрату его диаметра
2. прямо пропорциональна толщине колокола и обратно пропорциональна квадрату его диаметра
3. не зависит от толщины колокола, а зависит от его диаметра
4. зависит от толщины колокола, но не зависит от его диаметра

•Колокола способны издавать звуки частотой

1. Ниже 16 Гц
2. от 16 Гц до 20 кГц
3. выше 20кГц

•Чем определяется высота звука?

1. Частотой колебания
2. Длиной волны
3. Амплитудой колебаний
4. Фазой колебаний
5. Среди ответов нет правильного.

•На каком расстоянии будет слышен звук колокола через 5 с после удара об него?

1. 170 м 3) 1700 м
2. 1700000 м 4) 17000 м