Pasirengimas OGE ir vieningam valstybiniam egzaminui

Vidurinis bendrasis išsilavinimas

Linija UMK A. V. Gračiovas. Fizika (10–11) (pagrindinis, išplėstinis)

Linija UMK A. V. Gračiovas. Fizika (7–9)

Linija UMK A. V. Peryshkin. Fizika (7–9)

Pasiruošimas fizikos egzaminui: pavyzdžiai, sprendimai, paaiškinimai

Su mokytoju analizuojame fizikos egzamino (C variantas) užduotis.

Lebedeva Alevtina Sergeevna, fizikos mokytoja, darbo patirtis 27 metai. Maskvos srities švietimo ministerijos diplomas (2013), Voskresenskio savivaldybės rajono vadovo padėka (2015), Maskvos srities matematikos ir fizikos mokytojų asociacijos prezidento diplomas (2015).

Darbe pateikiamos įvairaus sudėtingumo užduotys: pagrindinės, išplėstinės ir aukštos. Bazinio lygio užduotys – tai nesudėtingos užduotys, kurios tikrina svarbiausių fizikinių sąvokų, modelių, reiškinių ir dėsnių įsisavinimą. Aukštesniojo lygio užduotys skirtos patikrinti gebėjimą naudoti fizikos sąvokas ir dėsnius analizuojant įvairius procesus ir reiškinius, taip pat gebėjimą spręsti vieno ar dviejų dėsnių (formulių) taikymo uždavinius bet kuria iš temų. mokyklinis fizikos kursas. 4 darbe 2 dalies užduotys – tai didelio sudėtingumo užduotys, tikrinančios gebėjimą panaudoti fizikos dėsnius ir teorijas pasikeitusioje ar naujoje situacijoje. Tokiems uždaviniams atlikti reikia pritaikyti iš karto dviejų trijų fizikos skyrių žinias, t.y. aukštas mokymo lygis. Ši parinktis visiškai atitinka demonstracinę USE versiją 2017 m., užduotys paimtos iš atvirojo USE užduočių banko.

Paveiksle parodytas greičio modulio priklausomybės nuo laiko grafikas t. Iš grafiko nustatykite automobilio nuvažiuotą kelią per laiko intervalą nuo 0 iki 30 s.

Sprendimas. Automobilio nuvažiuotas kelias laiko intervalu nuo 0 iki 30 s paprasčiausiai apibrėžiamas kaip trapecijos plotas, kurio pagrindas yra laiko intervalai (30 - 0) = 30 s ir (30 - 10) = 20 s, o aukštis yra greitis v= 10 m/s, t.y.

S =	(30 + 20) su	10 m/s = 250 m.
	2

Atsakymas. 250 m

100 kg masė virve pakeliama vertikaliai aukštyn. Paveiksle parodyta greičio projekcijos priklausomybė V apkrova ašyje, nukreipta į viršų, nuo laiko t. Nustatykite troso įtempimo modulį kėlimo metu.

Sprendimas. Pagal greičio projekcijos kreivę v apkrova ant ašies, nukreiptos vertikaliai į viršų, nuo laiko t, galite nustatyti apkrovos pagreičio projekciją

a =	∆v	=	(8 – 2) m/s	\u003d 2 m/s 2.
	∆t		3 s

Apkrovą veikia: gravitacija, nukreipta vertikaliai žemyn, ir troso įtempimo jėga, nukreipta išilgai kabelio vertikaliai į viršų, žr. 2. Užrašykime pagrindinę dinamikos lygtį. Panaudokime antrąjį Niutono dėsnį. Kūną veikiančių jėgų geometrinė suma lygi kūno masės ir jam suteikiamo pagreičio sandaugai.

+ = (1)

Užrašykime vektorių projekcijos lygtį atskaitos rėme, susietame su žeme, OY ašis bus nukreipta į viršų. Įtempimo jėgos projekcija teigiama, kadangi jėgos kryptis sutampa su OY ašies kryptimi, gravitacijos jėgos projekcija yra neigiama, kadangi jėgos vektorius yra priešingas OY ašiai, pagreičio vektoriaus projekcija taip pat yra teigiamas, todėl kūnas juda su pagreičiu aukštyn. Mes turime

T – mg = mama (2);

iš (2) formulės įtempimo jėgos modulis

T = m(g + a) = 100 kg (10 + 2) m/s 2 = 1200 N.

Atsakymas. 1200 N.

Kūnas tempiamas išilgai grubaus horizontalaus paviršiaus pastoviu greičiu, kurio modulis yra 1,5 m/s, veikiant jį jėgą, kaip parodyta (1) paveiksle. Šiuo atveju kūną veikiančios slydimo trinties jėgos modulis yra 16 N. Kokią galią sukuria jėga F?

Sprendimas.Įsivaizduokime uždavinio sąlygoje nurodytą fizikinį procesą ir padarykime scheminį brėžinį, nurodantį visas kūną veikiančias jėgas (2 pav.). Užrašykime pagrindinę dinamikos lygtį.

Tr + + = (1)

Pasirinkę atskaitos sistemą, susietą su fiksuotu paviršiumi, rašome vektorių projekcijos į pasirinktas koordinačių ašis lygtis. Pagal problemos būklę kūnas juda tolygiai, nes jo greitis yra pastovus ir lygus 1,5 m/s. Tai reiškia, kad kūno pagreitis lygus nuliui. Horizontaliai kūną veikia dvi jėgos: slydimo trinties jėga tr. ir jėga, kuria tempiamas kūnas. Trinties jėgos projekcija yra neigiama, nes jėgos vektorius nesutampa su ašies kryptimi X. Jėgos projekcija F teigiamas. Primename, kad norėdami rasti projekciją, statmeną nuleidžiame nuo vektoriaus pradžios ir pabaigos iki pasirinktos ašies. Turėdami tai omenyje, turime: F cos- F tr = 0; (1) išreikšti jėgos projekciją F, Šis F cosα = F tr = 16 N; (2) tada jėgos išvystyta galia bus lygi N = F cosα V(3) Pakeiskime, atsižvelgdami į (2) lygtį, ir pakeiskime atitinkamus duomenis (3) lygtyje:

N\u003d 16 N 1,5 m/s \u003d 24 W.

Atsakymas. 24 W.

Ant lengvos spyruoklės, kurios standumas 200 N/m, pritvirtinta apkrova svyruoja vertikaliai. Paveikslėlyje parodytas poslinkio grafikas x krovinys nuo laiko t. Nustatykite, koks yra krovinio svoris. Atsakymą suapvalinkite iki artimiausio sveikojo skaičiaus.

Sprendimas. Spyruoklės svoris svyruoja vertikaliai. Pagal apkrovos poslinkio kreivę X nuo laiko t, nustatyti apkrovos svyravimo periodą. Virpesių periodas yra T= 4 s; iš formulės T= 2π išreiškiame masę m krovinys.

=	T	;	m	=	T 2	; m = k	T 2	; m= 200 H/m	(4 s) 2	= 81,14 kg ≈ 81 kg.
	2π		k		4π 2		4π 2		39,438

Atsakymas: 81 kg.

Paveiksle pavaizduota dviejų lengvų blokų sistema ir nesvarus trosas, kuriuo galima subalansuoti arba pakelti 10 kg krovinį. Trintis yra nereikšminga. Remdamiesi aukščiau pateikto paveikslo analize, pasirinkite du teisingus teiginius ir atsakyme nurodyti jų numerius.

1. Norint išlaikyti apkrovos pusiausvyrą, reikia veikti lyno galą 100 N jėga.
2. Paveiksle parodyta blokų sistema nesuteikia stiprybės.
3. h, reikia ištraukti 3 ilgio virvės atkarpą h.
4. Lėtai pakelti krovinį į aukštį hh.

Sprendimas. Atliekant šią užduotį, reikia prisiminti paprastus mechanizmus, būtent blokus: kilnojamąjį ir fiksuotą bloką. Judantis blokas jėgą padidina du kartus, o lyno dalis turi būti traukiama dvigubai ilgiau, o fiksuotas blokas naudojamas jėgai nukreipti. Darbe paprasti laimėjimo mechanizmai neduoda. Išanalizavę problemą, iš karto pasirenkame reikiamus teiginius:

1. Lėtai pakelti krovinį į aukštį h, reikia ištraukti 2 ilgio virvės atkarpą h.
2. Kad apkrova būtų subalansuota, lyno galą reikia veikti 50 N jėga.

Atsakymas. 45.

Aliumininis svarelis, pritvirtintas ant nesvario ir netampančio sriegio, visiškai panardinamas į indą su vandeniu. Krovinys neliečia indo sienelių ir dugno. Tada į tą patį indą su vandeniu panardinamas geležies krovinys, kurio masė lygi aliuminio krovinio masei. Kaip dėl to pasikeis sriegio įtempimo jėgos modulis ir apkrovą veikiančios gravitacijos jėgos modulis?

1. dideja;
2. Sumažėja;
3. Nesikeičia.

Sprendimas. Išanalizuojame problemos būklę ir parenkame tuos parametrus, kurie tyrimo metu nekinta: tai kūno masė ir skystis, į kurį kūnas panardinamas ant siūlų. Po to geriau padaryti scheminį brėžinį ir nurodyti apkrovą veikiančias jėgas: sriegio įtempimo jėgą. F valdymas, nukreiptas išilgai sriegio į viršų; gravitacija nukreipta vertikaliai žemyn; Archimedo jėga a, veikiantis iš skysčio pusės į panardintą kūną ir nukreiptas į viršų. Pagal uždavinio sąlygą apkrovų masė yra vienoda, todėl ir apkrovą veikiančios gravitacijos jėgos modulis nekinta. Kadangi skiriasi prekių tankis, skirsis ir tūris.

V =	m	.
	p

Geležies tankis yra 7800 kg / m 3, o aliuminio apkrova - 2700 kg / m 3. Vadinasi, V gerai< Va. Kūnas yra pusiausvyroje, visų kūną veikiančių jėgų rezultatas lygus nuliui. Nukreipkime koordinačių ašį OY aukštyn. Pagrindinę dinamikos lygtį, atsižvelgdami į jėgų projekciją, įrašome į formą F buvęs + Fa – mg= 0; (1) Mes išreiškiame įtempimo jėgą F extr = mg – Fa(2); Archimedo jėga priklauso nuo skysčio tankio ir panardintos kūno dalies tūrio Fa = ρ gV p.h.t. (3); Skysčio tankis nesikeičia, o geležies korpuso tūris yra mažesnis V gerai< Va, todėl geležies apkrovą veikianti Archimedo jėga bus mažesnė. Padarome išvadą apie sriegio įtempimo jėgos modulį, dirbant su (2) lygtimi, jis padidės.

Atsakymas. 13.

Baro masė m nuslysta nuo fiksuotos grubios nuožulnios plokštumos, kurios kampas α prie pagrindo. Strypo pagreičio modulis lygus a, strypo greičio modulis didėja. Galima nepaisyti oro pasipriešinimo.

Nustatykite fizikinių dydžių ir formulių, pagal kurias jie gali būti apskaičiuoti, atitiktį. Kiekvienai pirmojo stulpelio pozicijai pasirinkite atitinkamą poziciją iš antrojo stulpelio ir surašykite pasirinktus skaičius lentelėje po atitinkamomis raidėmis.

B) Strypo trinties koeficientas pasvirusioje plokštumoje

3) mg cosα

4) sinα -	a
	g cosα

Sprendimas.Šiai užduočiai atlikti reikia taikyti Niutono dėsnius. Rekomenduojame pasidaryti scheminį brėžinį; nurodyti visas judesio kinematinės charakteristikas. Jei įmanoma, pavaizduokite pagreičio vektorių ir visų judančiam kūnui veikiančių jėgų vektorius; atminkite, kad kūną veikiančios jėgos yra sąveikos su kitais kūnais rezultatas. Tada užrašykite pagrindinę dinamikos lygtį. Pasirinkite atskaitos sistemą ir užrašykite gautą jėgos ir pagreičio vektorių projekcijos lygtį;

Vadovaudamiesi pasiūlytu algoritmu padarysime scheminį brėžinį (1 pav.). Paveiksle parodytos jėgos, veikiančios strypo svorio centrą, ir atskaitos sistemos koordinačių ašys, susietos su pasvirusios plokštumos paviršiumi. Kadangi visos jėgos yra pastovios, strypo judėjimas bus vienodai kintamas didėjant greičiui, t.y. pagreičio vektorius nukreiptas judėjimo kryptimi. Pasirinkime ašių kryptį, kaip parodyta paveikslėlyje. Užrašykime jėgų projekcijas pasirinktose ašyse.

Užrašykime pagrindinę dinamikos lygtį:

Tr + = (1)

Parašykime šią (1) lygtį jėgų ir pagreičio projekcijai.

OY ašyje: atramos reakcijos jėgos projekcija yra teigiama, nes vektorius sutampa su OY ašies kryptimi N y = N; trinties jėgos projekcija lygi nuliui, nes vektorius yra statmenas ašiai; gravitacijos projekcija bus neigiama ir lygi mgy= – mg cosα ; pagreičio vektoriaus projekcija a y= 0, nes pagreičio vektorius yra statmenas ašiai. Mes turime N – mg cosα = 0 (2) iš lygties išreiškiame reakcijos jėgą, veikiančią strypą iš pasvirosios plokštumos pusės. N = mg cosα (3). Užrašykime projekcijas OX ašyje.

OX ašyje: jėgos projekcija N yra lygus nuliui, nes vektorius yra statmenas OX ašiai; Trinties jėgos projekcija yra neigiama (vektorius nukreiptas priešinga kryptimi pasirinktos ašies atžvilgiu); gravitacijos projekcija yra teigiama ir lygi mg x = mg sinα (4) iš stačiojo trikampio. Teigiamo pagreičio projekcija a x = a; Tada, atsižvelgdami į projekciją, rašome lygtį (1). mg sinα- F tr = mama (5); F tr = m(g sinα- a) (6); Atminkite, kad trinties jėga yra proporcinga normalaus slėgio jėgai N.

A-prioras F tr = μ N(7), išreiškiame strypo trinties koeficientą pasvirusioje plokštumoje.

μ =	F tr	=	m(g sinα- a)	= tanα –	a	(8).
	N		mg cosα		g cosα

Kiekvienai raidei parenkame tinkamas pozicijas.

Atsakymas. A-3; B-2.

8 užduotis. Dujinis deguonis yra 33,2 litro tūrio inde. Dujų slėgis 150 kPa, jų temperatūra 127 ° C. Nustatykite dujų masę šiame inde. Išreikškite savo atsakymą gramais ir suapvalinkite iki artimiausio sveikojo skaičiaus.

Sprendimas. Svarbu atkreipti dėmesį į vienetų konvertavimą į SI sistemą. Konvertuoti temperatūrą į Kelvinus T = t°С + 273, tūris V\u003d 33,2 l \u003d 33,2 10 -3 m 3; Mes verčiame spaudimą P= 150 kPa = 150 000 Pa. Naudojant idealiųjų dujų būsenos lygtį

išreikšti dujų masę.

Būtinai atkreipkite dėmesį į vienetą, kuriame jūsų prašoma užrašyti atsakymą. Tai labai svarbu.

Atsakymas. 48

9 užduotis. Idealios monoatominės dujos, kurių kiekis 0,025 mol, išsiplėtė adiabatiškai. Tuo pačiu metu jo temperatūra nukrito nuo +103°С iki +23°С. Kokį darbą atlieka dujos? Išreikškite savo atsakymą džauliais ir suapvalinkite iki artimiausio sveikojo skaičiaus.

Sprendimas. Pirma, dujos yra monatominis laisvės laipsnių skaičius i= 3, antra, dujos plečiasi adiabatiškai – tai reiškia, kad nėra šilumos perdavimo K= 0. Dujos veikia mažindamos vidinę energiją. Atsižvelgdami į tai, pirmąjį termodinamikos dėsnį rašome 0 = ∆ U + A G; (1) išreiškiame dujų darbą A g = –∆ U(2); Vienatominių dujų vidinės energijos pokytį rašome kaip

Atsakymas. 25 J.

Oro dalies santykinė drėgmė tam tikroje temperatūroje yra 10%. Kiek kartų reikia keisti šios oro dalies slėgį, kad jos santykinė oro drėgmė padidėtų 25 % esant pastoviai temperatūrai?

Sprendimas. Klausimai, susiję su sočiųjų garų ir oro drėgme, dažniausiai sukelia sunkumų moksleiviams. Santykinei oro drėgmei apskaičiuoti panaudokime formulę

Pagal problemos būklę temperatūra nekinta, vadinasi, soties garų slėgis išlieka toks pat. Parašykime formulę (1) dviem oro būsenoms.

φ 1 \u003d 10%; φ 2 = 35 %

Oro slėgį išreiškiame iš (2), (3) formulių ir randame slėgių santykį.

P 2	=	φ 2	=	35	= 3,5
P 1		φ 1		10

Atsakymas. Slėgis turėtų būti padidintas 3,5 karto.

Karšta medžiaga skystoje būsenoje buvo lėtai aušinama lydymosi krosnyje su pastovia galia. Lentelėje pateikiami medžiagos temperatūros matavimo rezultatai laikui bėgant.

Pasirinkite iš siūlomo sąrašo du matavimų rezultatus atitinkantys teiginiai ir nurodyti jų numeriai.

1. Medžiagos lydymosi temperatūra tokiomis sąlygomis yra 232°C.
2. Per 20 minučių. pradėjus matavimus medžiaga buvo tik kietos būsenos.
3. Medžiagos šiluminė talpa skystoje ir kietoje būsenoje yra vienoda.
4. Po 30 min. pradėjus matavimus medžiaga buvo tik kietos būsenos.
5. Medžiagos kristalizacijos procesas užtruko daugiau nei 25 minutes.

Sprendimas. Medžiagai vėsstant jos vidinė energija mažėjo. Temperatūros matavimų rezultatai leidžia nustatyti temperatūrą, kurioje medžiaga pradeda kristalizuotis. Kol medžiaga keičiasi iš skystos būsenos į kietą, temperatūra nekinta. Žinodami, kad lydymosi temperatūra ir kristalizacijos temperatūra yra ta pati, pasirenkame teiginį:

1. Medžiagos lydymosi temperatūra tokiomis sąlygomis yra 232°C.

Antras teisingas teiginys yra:

4. Po 30 min. pradėjus matavimus medžiaga buvo tik kietos būsenos. Kadangi temperatūra šiuo momentu jau yra žemesnė už kristalizacijos temperatūrą.

Atsakymas. 14.

Izoliuotoje sistemoje kūno A temperatūra yra +40°C, o kūno B – +65°C. Šie kūnai yra termiškai kontaktuojami vienas su kitu. Po kurio laiko pasiekiama šiluminė pusiausvyra. Kaip dėl to keitėsi kūno B temperatūra ir bendra A bei B kūno vidinė energija?

Kiekvienai vertei nustatykite atitinkamą pakeitimo pobūdį:

1. Padidėjęs;
2. Sumažėjo;
3. Nepasikeitė.

Lentelėje įrašykite kiekvieno fizinio dydžio pasirinktus skaičius. Skaičiai atsakyme gali kartotis.

Sprendimas. Jeigu izoliuotoje kūnų sistemoje nevyksta kitų energijos virsmų, išskyrus šilumos perdavimą, tai kūnų, kurių vidinė energija mažėja, išskiriamas šilumos kiekis yra lygus šilumos kiekiui, kurį gauna kūnai, kurių vidinė energija didėja. (Pagal energijos tvermės dėsnį.) Šiuo atveju bendra sistemos vidinė energija nekinta. Tokio tipo problemos sprendžiamos remiantis šilumos balanso lygtimi.

∆U = ∑	n	∆U i = 0 (1);
	i = 1

kur ∆ U- vidinės energijos pasikeitimas.

Mūsų atveju dėl šilumos perdavimo sumažėja kūno B vidinė energija, vadinasi, mažėja šio kūno temperatūra. Kūno A vidinė energija didėja, kadangi kūnas gavo šilumos kiekį iš kūno B, tada jo temperatūra padidės. Kūnų A ir B suminė vidinė energija nekinta.

Atsakymas. 23.

Protonas p, nuskraidintas į tarpą tarp elektromagneto polių, turi greitį statmeną magnetinio lauko indukcijos vektoriui, kaip parodyta paveikslėlyje. Kur yra Lorenco jėga, veikianti protoną, nukreipta į figūrą (aukštyn, link stebėtojo, toliau nuo stebėtojo, žemyn, kairėn, dešinėn)

Sprendimas. Magnetinis laukas veikia įkrautą dalelę Lorenco jėga. Norint nustatyti šios jėgos kryptį, svarbu atsiminti kairiosios rankos mnemoninę taisyklę, nepamiršti atsižvelgti į dalelės krūvį. Kairiosios rankos keturis pirštus nukreipiame išilgai greičio vektoriaus, teigiamai įkrautos dalelės atveju vektorius turi patekti į delną statmenai, 90 ° kampu atidėtas nykštys rodo dalelę veikiančios Lorenco jėgos kryptį. Dėl to gauname, kad Lorenco jėgos vektorius figūros atžvilgiu yra nukreiptas nuo stebėtojo.

Atsakymas. nuo stebėtojo.

Plokščiame 50 μF talpos oro kondensatoriuje elektrinio lauko stiprio modulis yra 200 V/m. Atstumas tarp kondensatoriaus plokščių yra 2 mm. Koks yra kondensatoriaus įkrovimas? Atsakymą parašykite µC.

Sprendimas. Paverskime visus matavimo vienetus į SI sistemą. Talpa C \u003d 50 μF \u003d 50 10 -6 F, atstumas tarp plokščių d= 2 10 -3 m.. Problema susijusi su plokščiu oro kondensatoriumi – įtaisu elektros krūviui ir elektrinio lauko energijai akumuliuoti. Iš elektrinės talpos formulės

kur d yra atstumas tarp plokščių.

Išreikškime įtampą U= E d(4); Pakeiskite (4) į (2) ir apskaičiuokite kondensatoriaus įkrovą.

q = C · Red\u003d 50 10 -6 200 0,002 \u003d 20 μC

Atkreipkite dėmesį į vienetus, kuriais turite parašyti atsakymą. Gavome pakabučiuose, bet pateikiame μC.

Atsakymas. 20 µC.

Studentas atliko šviesos lūžio eksperimentą, pateiktą nuotraukoje. Kaip kinta stikle sklindančios šviesos lūžio kampas ir stiklo lūžio rodiklis didėjant kritimo kampui?

1. didėja
2. Sumažėja
3. Nesikeičia
4. Kiekvieno atsakymo pasirinktus skaičius įrašykite į lentelę. Skaičiai atsakyme gali kartotis.

Sprendimas. Tokio plano užduotyse prisimename, kas yra refrakcija. Tai bangos sklidimo krypties pasikeitimas pereinant iš vienos terpės į kitą. Ją lemia tai, kad bangų sklidimo greičiai šiose terpėse yra skirtingi. Išsiaiškinę, iš kurios terpės į kurią sklinda šviesa, formoje užrašome lūžio dėsnį

sinα	=	n 2	,
sinβ		n 1

kur n 2 - absoliutus stiklo lūžio rodiklis, terpė, į kurią patenka šviesa; n 1 yra pirmosios terpės, iš kurios gaunama šviesa, absoliutus lūžio rodiklis. Dėl oro n 1 = 1. α – pluošto kritimo kampas į stiklinio puscilindro paviršių, β – pluošto lūžio kampas stikle. Be to, lūžio kampas bus mažesnis už kritimo kampą, nes stiklas yra optiškai tankesnė terpė - terpė, turinti didelį lūžio rodiklį. Šviesos sklidimo greitis stikle yra lėtesnis. Atkreipkite dėmesį, kad kampai matuojami nuo statmeno, atkurto spindulio kritimo taške. Jei padidinsite kritimo kampą, padidės ir lūžio kampas. Stiklo lūžio rodiklis nuo to nepasikeis.

Atsakymas.

Varinis džemperis laiku t 0 = 0 pradeda judėti 2 m / s greičiu lygiagrečiais horizontaliais laidžiais bėgiais, prie kurių galų prijungtas 10 omų rezistorius. Visa sistema yra vertikaliame vienodame magnetiniame lauke. Džemperio ir bėgių pasipriešinimas yra nereikšmingas, džemperis visada statmenas bėgiams. Magnetinės indukcijos vektoriaus srautas Ф per grandinę, kurią sudaro trumpiklis, bėgiai ir rezistorius, laikui bėgant kinta t kaip parodyta diagramoje.

Naudodami diagramą pasirinkite du teisingus teiginius ir savo atsakyme nurodykite jų skaičius.

1. Iki to laiko t\u003d 0,1 s, magnetinio srauto per grandinę pokytis yra 1 mWb.
2. Indukcinė srovė trumpiklyje diapazone nuo t= 0,1 s t= 0,3 s maks.
3. Indukcijos EMF modulis, kuris atsiranda grandinėje, yra 10 mV.
4. Indukcinės srovės, tekančios trumpikliu, stipris yra 64 mA.
5. Norint išlaikyti džemperio judėjimą, jam veikiama jėga, kurios projekcija bėgių kryptimi yra 0,2 N.

Sprendimas. Pagal magnetinės indukcijos vektoriaus srauto per grandinę priklausomybės nuo laiko grafiką nustatome atkarpas, kuriose kinta srautas Ф, o kur srauto pokytis lygus nuliui. Tai leis mums nustatyti laiko intervalus, per kuriuos grandinėje atsiras indukcinė srovė. Teisingas teiginys:

1) Iki to laiko t= 0,1 s magnetinio srauto pokytis grandinėje yra 1 mWb ∆F = (1 - 0) 10 -3 Wb; EML indukcijos modulis, kuris atsiranda grandinėje, nustatomas naudojant EMP įstatymą

Atsakymas. 13.

Pagal srovės stiprumo priklausomybės nuo laiko grafiką elektros grandinėje, kurios induktyvumas yra 1 mH, nustatykite savaiminio indukcijos EMF modulį laiko intervalu nuo 5 iki 10 s. Atsakymą parašykite mikrovoltais.

Sprendimas. Paverskime visus dydžius į SI sistemą, t.y. 1 mH induktyvumą paverčiame H, gauname 10 -3 H. Srovės stiprumas, parodytas paveikslėlyje mA, taip pat bus konvertuojamas į A, padauginus iš 10 -3.

Saviindukcijos EMF formulė turi formą

šiuo atveju laiko intervalas pateikiamas pagal problemos būklę

∆t= 10 s – 5 s = 5 s

sekundes ir pagal grafiką nustatome srovės pasikeitimo intervalą per šį laiką:

∆aš= 30 10 –3 – 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 A.

Skaitines reikšmes pakeičiame į formulę (2), gauname

| Ɛ | \u003d 2 10 -6 V arba 2 μV.

Atsakymas. 2.

Dvi skaidrios plokštumos lygiagrečios plokštės yra tvirtai prispaudžiamos viena prie kitos. Šviesos spindulys nukrenta iš oro ant pirmosios plokštės paviršiaus (žr. pav.). Yra žinoma, kad viršutinės plokštės lūžio rodiklis yra lygus n 2 = 1,77. Nustatykite fizikinių dydžių ir jų verčių atitiktį. Kiekvienai pirmojo stulpelio pozicijai pasirinkite atitinkamą poziciją iš antrojo stulpelio ir surašykite pasirinktus skaičius lentelėje po atitinkamomis raidėmis.

Sprendimas. Norint išspręsti šviesos lūžio dviejų terpių sąsajoje problemas, ypač problemas, susijusias su šviesos pratekėjimu per plokštumos lygiagrečias plokštes, galima rekomenduoti tokią sprendimo tvarką: padarykite brėžinį, nurodantį spindulių, einančių iš vienos terpės, kelią. vidutinis kitam; pluošto kritimo taške ties dviejų terpių sąsaja nubrėžkite normalią paviršių, pažymėkite kritimo ir lūžio kampus. Ypatingą dėmesį atkreipkite į nagrinėjamos terpės optinį tankį ir atminkite, kad kai šviesos pluoštas pereina iš optiškai mažiau tankios terpės į optiškai tankesnę terpę, lūžio kampas bus mažesnis už kritimo kampą. Paveikslėlyje parodytas kampas tarp krintančio pluošto ir paviršiaus, o mums reikia kritimo kampo. Atminkite, kad kampai nustatomi pagal statmeną, atkurtą kritimo taške. Nustatome, kad pluošto kritimo į paviršių kampas yra 90° - 40° = 50°, lūžio rodiklis n 2 = 1,77; n 1 = 1 (oras).

Parašykime lūžio dėsnį

sinβ =	nuodėmė50	= 0,4327 ≈ 0,433
	1,77

Nutieskime apytikslį sijos kelią per plokštes. 2–3 ir 3–1 riboms naudojame formulę (1). Atsakydami gauname

A) Spindulio kritimo kampo sinusas ant ribos 2–3 tarp plokščių yra 2) ≈ 0,433;

B) Spindulio lūžio kampas kertant ribą 3–1 (radianais) yra 4) ≈ 0,873.

Atsakymas. 24.

Nustatykite, kiek α dalelių ir kiek protonų gaunama termobranduolinės sintezės reakcijos metu

+ → x+ y;

Sprendimas. Visose branduolinėse reakcijose laikomasi elektros krūvio tvermės ir nukleonų skaičiaus dėsnių. Pažymėkite x alfa dalelių skaičių, y - protonų skaičių. Padarykime lygtis

+ → x + y;

sprendžiant mūsų turimą sistemą x = 1; y = 2

Atsakymas. 1 – α-dalelė; 2 - protonai.

Pirmojo fotono impulso modulis yra 1,32 · 10 -28 kg m/s, tai yra 9,48 · 10 -28 kg m/s mažiau nei antrojo fotono impulso modulis. Raskite antrojo ir pirmojo fotono energijos santykį E 2 /E 1. Atsakymą suapvalinkite iki dešimtųjų.

Sprendimas. Antrojo fotono impulsas yra didesnis nei pirmojo fotono impulsas pagal sąlygą, todėl galime įsivaizduoti p 2 = p 1 + ∆ p(vienas). Fotono energiją galima išreikšti fotono impulsu, naudojant šias lygtis. Tai yra E = mc 2 straipsnio 1 dalį ir p = mc(2), tada

E = pc (3),

kur E yra fotono energija, p yra fotono impulsas, m yra fotono masė, c= 3 10 8 m/s – šviesos greitis. Atsižvelgdami į (3) formulę, turime:

E 2	=	p 2	= 8,18;
E 1		p 1

Atsakymą suapvaliname iki dešimtųjų ir gauname 8,2.

Atsakymas. 8,2.

Atomo branduolys patyrė radioaktyvų pozitronų β skilimą. Kaip tai pakeitė branduolio elektrinį krūvį ir neutronų skaičių jame?

Kiekvienai vertei nustatykite atitinkamą pakeitimo pobūdį:

1. Padidėjęs;
2. Sumažėjo;
3. Nepasikeitė.

Lentelėje įrašykite kiekvieno fizinio dydžio pasirinktus skaičius. Skaičiai atsakyme gali kartotis.

Sprendimas. Pozitronas β - skilimas atomo branduolyje vyksta protonui transformuojant į neutroną, išspinduliuojant pozitroną. Dėl to neutronų skaičius branduolyje padidėja vienu, elektros krūvis sumažėja vienu, o branduolio masės skaičius išlieka nepakitęs. Taigi elemento transformacijos reakcija yra tokia:

Atsakymas. 21.

Laboratorijoje buvo atlikti penki eksperimentai, skirti stebėti difrakciją naudojant įvairias difrakcijos gardeles. Kiekviena iš grotelių buvo apšviesta lygiagrečiais tam tikro bangos ilgio monochromatinės šviesos pluoštais. Šviesa visais atvejais krisdavo statmenai grotoms. Dviejuose iš šių eksperimentų buvo pastebėtas toks pat pagrindinių difrakcijos maksimumų skaičius. Pirmiausia nurodykite eksperimento, kuriame buvo panaudota trumpesnio periodo difrakcinė gardelė, numerį, o paskui – eksperimento, kuriame buvo panaudota ilgesnio periodo difrakcijos gardelė, numerį.

Sprendimas.Šviesos difrakcija yra reiškinys, kai šviesos pluoštas patenka į geometrinio šešėlio sritį. Difrakcija gali būti stebima, kai šviesos bangos kelyje aptinkamos nepermatomos sritys ar skylės didelėse ir nepermatomose šviesos barjeruose, o šių sričių ar skylių matmenys yra proporcingi bangos ilgiui. Vienas iš svarbiausių difrakcijos prietaisų yra difrakcijos gardelė. Kampinės kryptys į difrakcijos modelio maksimumus nustatomos pagal lygtį

d sinφ = kλ(1),

kur d yra difrakcijos gardelės periodas, φ yra kampas tarp normalės gardelės atžvilgiu ir krypties į vieną iš difrakcijos modelio maksimumų, λ yra šviesos bangos ilgis, k yra sveikasis skaičius, vadinamas difrakcijos maksimumo tvarka. Išreikšti iš (1) lygties

Pasirinkdami poras pagal eksperimento sąlygas, pirmiausia parenkame 4, kur buvo naudojama mažesnio periodo difrakcinė gardelė, o tada eksperimento, kuriame buvo panaudota didelio periodo difrakcinė gardelė, skaičius yra 2.

Atsakymas. 42.

Srovė teka per laido rezistorių. Rezistorius buvo pakeistas kitu, tokio pat metalo ir tokio pat ilgio, bet pusę skerspjūvio ploto viela, per kurią buvo praleidžiama pusė srovės. Kaip pasikeis rezistoriaus įtampa ir jo varža?

Kiekvienai vertei nustatykite atitinkamą pakeitimo pobūdį:

1. padidės;
2. sumažės;
3. Nepakeis.

Lentelėje įrašykite kiekvieno fizinio dydžio pasirinktus skaičius. Skaičiai atsakyme gali kartotis.

Sprendimas. Svarbu atsiminti, nuo kokių dydžių priklauso laidininko varža. Atsparumo apskaičiavimo formulė yra

Omo dėsnis grandinės atkarpai, iš (2) formulės išreiškiame įtampą

U = Aš R (3).

Pagal problemos būklę antrasis rezistorius pagamintas iš tos pačios medžiagos vielos, vienodo ilgio, bet skirtingo skerspjūvio ploto. Plotas dvigubai mažesnis. Pakeitę (1) gauname, kad varža padidėja 2 kartus, o srovė sumažėja 2 kartus, todėl įtampa nekinta.

Atsakymas. 13.

Matematinės švytuoklės svyravimo periodas Žemės paviršiuje yra 1,2 karto didesnis nei jos svyravimo periodas kurioje nors planetoje. Koks gravitacinio pagreičio modulis šioje planetoje? Abiem atvejais atmosferos poveikis yra nereikšmingas.

Sprendimas. Matematinė švytuoklė yra sistema, susidedanti iš sriegio, kurio matmenys yra daug didesni nei rutulio ir paties rutulio matmenys. Gali kilti sunkumų, jei pamirštama Tomsono formulė matematinės švytuoklės svyravimo periodui.

T= 2π (1);

l yra matematinės švytuoklės ilgis; g- gravitacijos pagreitis.

Pagal sąlygą

Express iš (3) g n \u003d 14,4 m/s 2. Reikia pažymėti, kad laisvojo kritimo pagreitis priklauso nuo planetos masės ir spindulio

Atsakymas. 14,4 m/s 2.

Tiesus 1 m ilgio laidininkas, kuriuo teka 3 A srovė, yra vienodame magnetiniame lauke su indukcija AT= 0,4 T 30° kampu vektoriui . Koks yra magnetinio lauko laidininką veikiančios jėgos modulis?

Sprendimas. Jei srovės laidininkas yra įdėtas į magnetinį lauką, tada srovės laidininko laukas veiks su ampero jėga. Rašome Ampero jėgos modulio formulę

F A = Aš LB sinα;

F A = 0,6 N

Atsakymas. F A = 0,6 N.

Ritėje sukaupto magnetinio lauko energija, kai per ją teka nuolatinė srovė, yra 120 J. Kiek kartų reikia padidinti srovės, tekančios per ritės apviją stiprumą, kad joje kauptųsi magnetinio lauko energija. padidinti 5760 J.

Sprendimas. Ritės magnetinio lauko energija apskaičiuojama pagal formulę

W m =	LI 2	(1);
	2

Pagal sąlygą W 1 = 120 J, tada W 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 J.

aš 1 2 =	2W 1	; aš 2 2 =	2W 2	;
	L		L

Tada dabartinis santykis

aš 2 2	= 49;	aš 2	= 7
aš 1 2		aš 1

Atsakymas. Srovės stiprumas turi būti padidintas 7 kartus. Atsakymų lape įvedate tik skaičių 7.

Elektros grandinę sudaro dvi lemputės, du diodai ir laido ritė, sujungta taip, kaip parodyta paveikslėlyje. (Diodas leidžia srovei tekėti tik viena kryptimi, kaip parodyta paveikslo viršuje.) Kuri iš lempučių užsidegs, jei magneto šiaurinis ašigalis bus priartintas prie ritės? Paaiškinkite savo atsakymą nurodydami, kokius reiškinius ir modelius naudojote paaiškinime.

Sprendimas. Magnetinės indukcijos linijos išeina iš šiaurinio magneto poliaus ir skiriasi. Artėjant magnetui magnetinis srautas per vielos ritę didėja. Pagal Lenco taisyklę magnetinis laukas, kurį sukuria kilpos indukcinė srovė, turi būti nukreiptas į dešinę. Pagal stulpelio taisyklę srovė turi tekėti pagal laikrodžio rodyklę (žiūrint iš kairės). Šia kryptimi praeina diodas antrosios lempos grandinėje. Taigi užsidegs antra lemputė.

Atsakymas. Antroji lemputė užsidegs.

Aliuminio stipinų ilgis L= 25 cm ir skerspjūvio plotas S\u003d 0,1 cm 2 pakabinamas ant sriegio viršutiniame gale. Apatinis galas remiasi į horizontalų indo, į kurį pilamas vanduo, dugną. Panardintos stipino dalies ilgis l= 10 cm Raskite jėgą F, kuriuo adata spaudžia indo dugną, jei žinoma, kad siūlas yra vertikaliai. Aliuminio tankis ρ a = 2,7 g / cm 3, vandens tankis ρ in = 1,0 g / cm 3. Gravitacijos pagreitis g= 10 m/s 2

Sprendimas. Padarykime aiškinamąjį brėžinį.

– Sriegio įtempimo jėga;

– Indo dugno reakcijos jėga;

a – Archimedo jėga, veikianti tik panardintą kūno dalį ir taikoma panardintos stipino dalies centrui;

- gravitacijos jėga, veikianti stipiną iš Žemės pusės ir taikoma viso stipino centrui.

Pagal apibrėžimą stipino masė m ir Archimedo jėgos modulis išreiškiamas taip: m = SLρa (1);

F a = Slρ in g (2)

Apsvarstykite jėgų momentus, palyginti su stipino pakabos tašku.

M(T) = 0 – tempimo jėgos momentas; (3)

M(N) = NL cosα – atramos reakcijos jėgos momentas; (4)

Atsižvelgdami į momentų požymius, rašome lygtį

NL cos + Slρ in g (L –	l	) cosα = SLρ a g	L	cos (7)
	2		2

atsižvelgiant į tai, kad pagal trečiąjį Niutono dėsnį indo dugno reakcijos jėga yra lygi jėgai F d kuria adata spaudžia indo dugną rašome N = F e ir iš (7) lygties išreiškiame šią jėgą:

F d = [	1	Lρ a– (1 –	l	)lρ in] Sg (8).
	2		2L

Sujungę skaičius, mes tai gauname

F d = 0,025 N.

Atsakymas. F d = 0,025 N.

Butelis, kuriame yra m 1 = 1 kg azoto, kai išbandytas stiprumas, sprogo esant temperatūrai t 1 = 327 °C. Kokia vandenilio masė m 2 galima būtų laikyti tokiame cilindre esant temperatūrai t 2 \u003d 27 ° C, su penkis kartus didesne saugos riba? Azoto molinė masė M 1 \u003d 28 g / mol, vandenilis M 2 = 2 g/mol.

Sprendimas. Parašome idealių dujų Mendelejevo – Klapeirono būsenos lygtį azotui

kur V- baliono tūris, T 1 = t 1 + 273°C. Atsižvelgiant į būklę, vandenilis gali būti laikomas esant slėgiui p 2 = p 1 /5; (3) Atsižvelgiant į tai

vandenilio masę galime išreikšti iš karto dirbdami su (2), (3), (4) lygtimis. Galutinė formulė atrodo taip:

m 2 =	m 1		M 2		T 1	(5).
	5		M 1		T 2

Pakeitus skaitinius duomenis m 2 = 28

Atsakymas. m 2 = 28

Idealioje virpesių grandinėje srovės svyravimų amplitudė induktoryje Aš= 5 mA, o kondensatoriaus įtampos amplitudė U m= 2,0 V. Laiku t kondensatoriaus įtampa yra 1,2 V. Raskite srovę šiuo momentu.

Sprendimas. Idealioje virpesių grandinėje išsaugoma virpesių energija. Laiko t momentu energijos tvermės dėsnis turi formą

C	U 2	+ L	aš 2	= L	Aš 2	(1)
	2		2		2

Dėl amplitudės (maksimalių) verčių rašome

o iš (2) lygties išreiškiame

C	=	Aš 2	(4).
L		U m 2

Pakeiskime (4) į (3). Dėl to gauname:

aš = Aš (5)

Taigi, srovė ritėje tuo metu t yra lygus

aš= 4,0 mA.

Atsakymas. aš= 4,0 mA.

2 m gylio rezervuaro apačioje yra veidrodis. Šviesos spindulys, einantis per vandenį, atsispindi nuo veidrodžio ir išeina iš vandens. Vandens lūžio rodiklis yra 1,33. Raskite atstumą tarp pluošto įėjimo į vandenį taško ir išėjimo iš vandens taško, jei pluošto kritimo kampas yra 30°

Sprendimas. Padarykime aiškinamąjį brėžinį

α – spindulio kritimo kampas;

β – pluošto lūžio vandenyje kampas;

AC yra atstumas tarp spindulio įėjimo į vandenį ir išėjimo iš vandens taško.

Pagal šviesos lūžio dėsnį

sinβ =	sinα	(3)
	n 2

Apsvarstykite stačiakampį ΔADB. Jame AD = h, tada DВ = AD

tgβ = h tgβ = h	sinα	= h	sinβ	= h	sinα	(4)
	cosβ

Gauname tokią išraišką:

AC = 2 DB = 2 h	sinα	(5)

Pakeiskite skaitines reikšmes gautoje formulėje (5)

Atsakymas. 1,63 m

Ruošiantis egzaminui kviečiame susipažinti su fizikos darbo programa 7–9 klasėms į mokymo medžiagos eilutę Peryshkina A.V. ir 10–11 klasių giluminio lygio darbo programą TMC Myakisheva G.Ya. Programas gali peržiūrėti ir nemokamai atsisiųsti visi registruoti vartotojai.

Vieningas valstybinis egzaminas 2017 Fizika Tipinės testo užduotys Lukaševas

M.: 2017 - 120 p.

Įprastose fizikos testų užduotyse yra 10 užduočių rinkinių variantų, sudarytų atsižvelgiant į visas 2017 m. Vieningo valstybinio egzamino ypatybes ir reikalavimus. Vadovo tikslas – suteikti skaitytojams informaciją apie 2017 m. fizikos kontrolinių matavimo medžiagų struktūrą ir turinį bei užduočių sudėtingumo laipsnį. Kolekcijoje yra atsakymai į visas bandymo parinktis, taip pat sudėtingiausių problemų sprendimai iš visų 10 variantų. Be to, pateikiami egzamine naudojamų formų pavyzdžiai. Autorių komanda – Vieningo valstybinio fizikos egzamino federalinės dalykinės komisijos specialistai. Vadovas skirtas mokytojams, ruošiantiems mokinius fizikos egzaminui, o aukštųjų mokyklų moksleiviams – savitvardai ir savikontrolei.

Formatas: pdf

Dydis: 4,3 MB

Žiūrėti, parsisiųsti: drive.google

TURINYS
Darbo instrukcijos 4
1 VARIANTAS 9
1 dalis 9
2 dalis 15
2 VARIANTAS 17
1 dalis 17
2 dalis 23
3 VARIANTAS 25
1 dalis 25
2 dalis 31
4 VARIANTAS 34
1 dalis 34
2 dalis 40
5 VARIANTAS 43
1 dalis 43
2 dalis 49
6 VARIANTAS 51
1 dalis 51
2 dalis 57
7 VARIANTAS 59
1 dalis 59
2 dalis 65
8 VARIANTAS 68
1 dalis 68
2 dalis 73
9 VARIANTAS 76
1 dalis 76
2 dalis 82
10 85 VARIANTAS
1 dalis 85
2 dalis 91
ATSAKYMAI. EGZAMINŲ VERTINIMO SISTEMA
FIZIKOS DARBAI 94

Fizikos repeticijos darbui atlikti skiriama 3 valandos 55 minutės (235 minutės). Darbą sudaro 2 dalys, iš kurių 31 užduotis.
1-4, 8-10, 14, 15, 20, 24-26 užduotyse atsakymas yra sveikasis skaičius arba paskutinė dešimtainė trupmena. Darbo teksto atsakymo laukelyje įrašykite skaičių, o po to perkelkite pagal žemiau pateiktą pavyzdį į atsakymo formą Nr. 1. Fizinių dydžių vienetų rašyti nereikia.
Atsakymas į 27–31 užduotis apima išsamų visos užduoties eigos aprašymą. Atsakymų lape Nr.2 nurodykite užduoties numerį ir surašykite visą jos sprendimą.
Skaičiuojant leidžiama naudoti neprogramuojamą skaičiuotuvą.
Visos USE formos užpildytos ryškiai juodu rašalu. Leidžiama naudoti želinius, kapiliarinius ar plunksnakočius.
Atlikdami užduotis galite naudoti juodraštį. Įrašų projektai neįskaičiuojami vertinant darbą.
Taškai, kuriuos gaunate už atliktas užduotis, yra sumuojami. Stenkitės atlikti kuo daugiau užduočių ir surinkti kuo daugiau taškų.

Pasirengimas OGE ir vieningam valstybiniam egzaminui

Vidurinis bendrasis išsilavinimas

Linija UMK A. V. Gračiovas. Fizika (10–11) (pagrindinis, išplėstinis)

Linija UMK A. V. Gračiovas. Fizika (7–9)

Linija UMK A. V. Peryshkin. Fizika (7–9)

Pasiruošimas fizikos egzaminui: pavyzdžiai, sprendimai, paaiškinimai

Su mokytoju analizuojame fizikos egzamino (C variantas) užduotis.

Lebedeva Alevtina Sergeevna, fizikos mokytoja, darbo patirtis 27 metai. Maskvos srities švietimo ministerijos diplomas (2013), Voskresenskio savivaldybės rajono vadovo padėka (2015), Maskvos srities matematikos ir fizikos mokytojų asociacijos prezidento diplomas (2015).

Darbe pateikiamos įvairaus sudėtingumo užduotys: pagrindinės, išplėstinės ir aukštos. Bazinio lygio užduotys – tai nesudėtingos užduotys, kurios tikrina svarbiausių fizikinių sąvokų, modelių, reiškinių ir dėsnių įsisavinimą. Aukštesniojo lygio užduotys skirtos patikrinti gebėjimą naudoti fizikos sąvokas ir dėsnius analizuojant įvairius procesus ir reiškinius, taip pat gebėjimą spręsti vieno ar dviejų dėsnių (formulių) taikymo uždavinius bet kuria iš temų. mokyklinis fizikos kursas. 4 darbe 2 dalies užduotys – tai didelio sudėtingumo užduotys, tikrinančios gebėjimą panaudoti fizikos dėsnius ir teorijas pasikeitusioje ar naujoje situacijoje. Tokiems uždaviniams atlikti reikia pritaikyti iš karto dviejų trijų fizikos skyrių žinias, t.y. aukštas mokymo lygis. Ši parinktis visiškai atitinka demonstracinę USE versiją 2017 m., užduotys paimtos iš atvirojo USE užduočių banko.

Paveiksle parodytas greičio modulio priklausomybės nuo laiko grafikas t. Iš grafiko nustatykite automobilio nuvažiuotą kelią per laiko intervalą nuo 0 iki 30 s.

Sprendimas. Automobilio nuvažiuotas kelias laiko intervalu nuo 0 iki 30 s paprasčiausiai apibrėžiamas kaip trapecijos plotas, kurio pagrindas yra laiko intervalai (30 - 0) = 30 s ir (30 - 10) = 20 s, o aukštis yra greitis v= 10 m/s, t.y.

S =	(30 + 20) su	10 m/s = 250 m.
	2

Atsakymas. 250 m

100 kg masė virve pakeliama vertikaliai aukštyn. Paveiksle parodyta greičio projekcijos priklausomybė V apkrova ašyje, nukreipta į viršų, nuo laiko t. Nustatykite troso įtempimo modulį kėlimo metu.

Sprendimas. Pagal greičio projekcijos kreivę v apkrova ant ašies, nukreiptos vertikaliai į viršų, nuo laiko t, galite nustatyti apkrovos pagreičio projekciją

a =	∆v	=	(8 – 2) m/s	\u003d 2 m/s 2.
	∆t		3 s

Apkrovą veikia: gravitacija, nukreipta vertikaliai žemyn, ir troso įtempimo jėga, nukreipta išilgai kabelio vertikaliai į viršų, žr. 2. Užrašykime pagrindinę dinamikos lygtį. Panaudokime antrąjį Niutono dėsnį. Kūną veikiančių jėgų geometrinė suma lygi kūno masės ir jam suteikiamo pagreičio sandaugai.

+ = (1)

Užrašykime vektorių projekcijos lygtį atskaitos rėme, susietame su žeme, OY ašis bus nukreipta į viršų. Įtempimo jėgos projekcija teigiama, kadangi jėgos kryptis sutampa su OY ašies kryptimi, gravitacijos jėgos projekcija yra neigiama, kadangi jėgos vektorius yra priešingas OY ašiai, pagreičio vektoriaus projekcija taip pat yra teigiamas, todėl kūnas juda su pagreičiu aukštyn. Mes turime

T – mg = mama (2);

iš (2) formulės įtempimo jėgos modulis

T = m(g + a) = 100 kg (10 + 2) m/s 2 = 1200 N.

Atsakymas. 1200 N.

Kūnas tempiamas išilgai grubaus horizontalaus paviršiaus pastoviu greičiu, kurio modulis yra 1,5 m/s, veikiant jį jėgą, kaip parodyta (1) paveiksle. Šiuo atveju kūną veikiančios slydimo trinties jėgos modulis yra 16 N. Kokią galią sukuria jėga F?

Sprendimas.Įsivaizduokime uždavinio sąlygoje nurodytą fizikinį procesą ir padarykime scheminį brėžinį, nurodantį visas kūną veikiančias jėgas (2 pav.). Užrašykime pagrindinę dinamikos lygtį.

Tr + + = (1)

Pasirinkę atskaitos sistemą, susietą su fiksuotu paviršiumi, rašome vektorių projekcijos į pasirinktas koordinačių ašis lygtis. Pagal problemos būklę kūnas juda tolygiai, nes jo greitis yra pastovus ir lygus 1,5 m/s. Tai reiškia, kad kūno pagreitis lygus nuliui. Horizontaliai kūną veikia dvi jėgos: slydimo trinties jėga tr. ir jėga, kuria tempiamas kūnas. Trinties jėgos projekcija yra neigiama, nes jėgos vektorius nesutampa su ašies kryptimi X. Jėgos projekcija F teigiamas. Primename, kad norėdami rasti projekciją, statmeną nuleidžiame nuo vektoriaus pradžios ir pabaigos iki pasirinktos ašies. Turėdami tai omenyje, turime: F cos- F tr = 0; (1) išreikšti jėgos projekciją F, Šis F cosα = F tr = 16 N; (2) tada jėgos išvystyta galia bus lygi N = F cosα V(3) Pakeiskime, atsižvelgdami į (2) lygtį, ir pakeiskime atitinkamus duomenis (3) lygtyje:

N\u003d 16 N 1,5 m/s \u003d 24 W.

Atsakymas. 24 W.

Ant lengvos spyruoklės, kurios standumas 200 N/m, pritvirtinta apkrova svyruoja vertikaliai. Paveikslėlyje parodytas poslinkio grafikas x krovinys nuo laiko t. Nustatykite, koks yra krovinio svoris. Atsakymą suapvalinkite iki artimiausio sveikojo skaičiaus.

Sprendimas. Spyruoklės svoris svyruoja vertikaliai. Pagal apkrovos poslinkio kreivę X nuo laiko t, nustatyti apkrovos svyravimo periodą. Virpesių periodas yra T= 4 s; iš formulės T= 2π išreiškiame masę m krovinys.

=	T	;	m	=	T 2	; m = k	T 2	; m= 200 H/m	(4 s) 2	= 81,14 kg ≈ 81 kg.
	2π		k		4π 2		4π 2		39,438

Atsakymas: 81 kg.

Paveiksle pavaizduota dviejų lengvų blokų sistema ir nesvarus trosas, kuriuo galima subalansuoti arba pakelti 10 kg krovinį. Trintis yra nereikšminga. Remdamiesi aukščiau pateikto paveikslo analize, pasirinkite du teisingus teiginius ir atsakyme nurodyti jų numerius.

1. Norint išlaikyti apkrovos pusiausvyrą, reikia veikti lyno galą 100 N jėga.
2. Paveiksle parodyta blokų sistema nesuteikia stiprybės.
3. h, reikia ištraukti 3 ilgio virvės atkarpą h.
4. Lėtai pakelti krovinį į aukštį hh.

Sprendimas. Atliekant šią užduotį, reikia prisiminti paprastus mechanizmus, būtent blokus: kilnojamąjį ir fiksuotą bloką. Judantis blokas jėgą padidina du kartus, o lyno dalis turi būti traukiama dvigubai ilgiau, o fiksuotas blokas naudojamas jėgai nukreipti. Darbe paprasti laimėjimo mechanizmai neduoda. Išanalizavę problemą, iš karto pasirenkame reikiamus teiginius:

1. Lėtai pakelti krovinį į aukštį h, reikia ištraukti 2 ilgio virvės atkarpą h.
2. Kad apkrova būtų subalansuota, lyno galą reikia veikti 50 N jėga.

Atsakymas. 45.

Aliumininis svarelis, pritvirtintas ant nesvario ir netampančio sriegio, visiškai panardinamas į indą su vandeniu. Krovinys neliečia indo sienelių ir dugno. Tada į tą patį indą su vandeniu panardinamas geležies krovinys, kurio masė lygi aliuminio krovinio masei. Kaip dėl to pasikeis sriegio įtempimo jėgos modulis ir apkrovą veikiančios gravitacijos jėgos modulis?

1. dideja;
2. Sumažėja;
3. Nesikeičia.

Sprendimas. Išanalizuojame problemos būklę ir parenkame tuos parametrus, kurie tyrimo metu nekinta: tai kūno masė ir skystis, į kurį kūnas panardinamas ant siūlų. Po to geriau padaryti scheminį brėžinį ir nurodyti apkrovą veikiančias jėgas: sriegio įtempimo jėgą. F valdymas, nukreiptas išilgai sriegio į viršų; gravitacija nukreipta vertikaliai žemyn; Archimedo jėga a, veikiantis iš skysčio pusės į panardintą kūną ir nukreiptas į viršų. Pagal uždavinio sąlygą apkrovų masė yra vienoda, todėl ir apkrovą veikiančios gravitacijos jėgos modulis nekinta. Kadangi skiriasi prekių tankis, skirsis ir tūris.

V =	m	.
	p

Geležies tankis yra 7800 kg / m 3, o aliuminio apkrova - 2700 kg / m 3. Vadinasi, V gerai< Va. Kūnas yra pusiausvyroje, visų kūną veikiančių jėgų rezultatas lygus nuliui. Nukreipkime koordinačių ašį OY aukštyn. Pagrindinę dinamikos lygtį, atsižvelgdami į jėgų projekciją, įrašome į formą F buvęs + Fa – mg= 0; (1) Mes išreiškiame įtempimo jėgą F extr = mg – Fa(2); Archimedo jėga priklauso nuo skysčio tankio ir panardintos kūno dalies tūrio Fa = ρ gV p.h.t. (3); Skysčio tankis nesikeičia, o geležies korpuso tūris yra mažesnis V gerai< Va, todėl geležies apkrovą veikianti Archimedo jėga bus mažesnė. Padarome išvadą apie sriegio įtempimo jėgos modulį, dirbant su (2) lygtimi, jis padidės.

Atsakymas. 13.

Baro masė m nuslysta nuo fiksuotos grubios nuožulnios plokštumos, kurios kampas α prie pagrindo. Strypo pagreičio modulis lygus a, strypo greičio modulis didėja. Galima nepaisyti oro pasipriešinimo.

Nustatykite fizikinių dydžių ir formulių, pagal kurias jie gali būti apskaičiuoti, atitiktį. Kiekvienai pirmojo stulpelio pozicijai pasirinkite atitinkamą poziciją iš antrojo stulpelio ir surašykite pasirinktus skaičius lentelėje po atitinkamomis raidėmis.

B) Strypo trinties koeficientas pasvirusioje plokštumoje

3) mg cosα

4) sinα -	a
	g cosα

Sprendimas.Šiai užduočiai atlikti reikia taikyti Niutono dėsnius. Rekomenduojame pasidaryti scheminį brėžinį; nurodyti visas judesio kinematinės charakteristikas. Jei įmanoma, pavaizduokite pagreičio vektorių ir visų judančiam kūnui veikiančių jėgų vektorius; atminkite, kad kūną veikiančios jėgos yra sąveikos su kitais kūnais rezultatas. Tada užrašykite pagrindinę dinamikos lygtį. Pasirinkite atskaitos sistemą ir užrašykite gautą jėgos ir pagreičio vektorių projekcijos lygtį;

Vadovaudamiesi pasiūlytu algoritmu padarysime scheminį brėžinį (1 pav.). Paveiksle parodytos jėgos, veikiančios strypo svorio centrą, ir atskaitos sistemos koordinačių ašys, susietos su pasvirusios plokštumos paviršiumi. Kadangi visos jėgos yra pastovios, strypo judėjimas bus vienodai kintamas didėjant greičiui, t.y. pagreičio vektorius nukreiptas judėjimo kryptimi. Pasirinkime ašių kryptį, kaip parodyta paveikslėlyje. Užrašykime jėgų projekcijas pasirinktose ašyse.

Užrašykime pagrindinę dinamikos lygtį:

Tr + = (1)

Parašykime šią (1) lygtį jėgų ir pagreičio projekcijai.

OY ašyje: atramos reakcijos jėgos projekcija yra teigiama, nes vektorius sutampa su OY ašies kryptimi N y = N; trinties jėgos projekcija lygi nuliui, nes vektorius yra statmenas ašiai; gravitacijos projekcija bus neigiama ir lygi mgy= – mg cosα ; pagreičio vektoriaus projekcija a y= 0, nes pagreičio vektorius yra statmenas ašiai. Mes turime N – mg cosα = 0 (2) iš lygties išreiškiame reakcijos jėgą, veikiančią strypą iš pasvirosios plokštumos pusės. N = mg cosα (3). Užrašykime projekcijas OX ašyje.

OX ašyje: jėgos projekcija N yra lygus nuliui, nes vektorius yra statmenas OX ašiai; Trinties jėgos projekcija yra neigiama (vektorius nukreiptas priešinga kryptimi pasirinktos ašies atžvilgiu); gravitacijos projekcija yra teigiama ir lygi mg x = mg sinα (4) iš stačiojo trikampio. Teigiamo pagreičio projekcija a x = a; Tada, atsižvelgdami į projekciją, rašome lygtį (1). mg sinα- F tr = mama (5); F tr = m(g sinα- a) (6); Atminkite, kad trinties jėga yra proporcinga normalaus slėgio jėgai N.

A-prioras F tr = μ N(7), išreiškiame strypo trinties koeficientą pasvirusioje plokštumoje.

μ =	F tr	=	m(g sinα- a)	= tanα –	a	(8).
	N		mg cosα		g cosα

Kiekvienai raidei parenkame tinkamas pozicijas.

Atsakymas. A-3; B-2.

8 užduotis. Dujinis deguonis yra 33,2 litro tūrio inde. Dujų slėgis 150 kPa, jų temperatūra 127 ° C. Nustatykite dujų masę šiame inde. Išreikškite savo atsakymą gramais ir suapvalinkite iki artimiausio sveikojo skaičiaus.

Sprendimas. Svarbu atkreipti dėmesį į vienetų konvertavimą į SI sistemą. Konvertuoti temperatūrą į Kelvinus T = t°С + 273, tūris V\u003d 33,2 l \u003d 33,2 10 -3 m 3; Mes verčiame spaudimą P= 150 kPa = 150 000 Pa. Naudojant idealiųjų dujų būsenos lygtį

išreikšti dujų masę.

Būtinai atkreipkite dėmesį į vienetą, kuriame jūsų prašoma užrašyti atsakymą. Tai labai svarbu.

Atsakymas. 48

9 užduotis. Idealios monoatominės dujos, kurių kiekis 0,025 mol, išsiplėtė adiabatiškai. Tuo pačiu metu jo temperatūra nukrito nuo +103°С iki +23°С. Kokį darbą atlieka dujos? Išreikškite savo atsakymą džauliais ir suapvalinkite iki artimiausio sveikojo skaičiaus.

Sprendimas. Pirma, dujos yra monatominis laisvės laipsnių skaičius i= 3, antra, dujos plečiasi adiabatiškai – tai reiškia, kad nėra šilumos perdavimo K= 0. Dujos veikia mažindamos vidinę energiją. Atsižvelgdami į tai, pirmąjį termodinamikos dėsnį rašome 0 = ∆ U + A G; (1) išreiškiame dujų darbą A g = –∆ U(2); Vienatominių dujų vidinės energijos pokytį rašome kaip

Atsakymas. 25 J.

Oro dalies santykinė drėgmė tam tikroje temperatūroje yra 10%. Kiek kartų reikia keisti šios oro dalies slėgį, kad jos santykinė oro drėgmė padidėtų 25 % esant pastoviai temperatūrai?

Sprendimas. Klausimai, susiję su sočiųjų garų ir oro drėgme, dažniausiai sukelia sunkumų moksleiviams. Santykinei oro drėgmei apskaičiuoti panaudokime formulę

Pagal problemos būklę temperatūra nekinta, vadinasi, soties garų slėgis išlieka toks pat. Parašykime formulę (1) dviem oro būsenoms.

φ 1 \u003d 10%; φ 2 = 35 %

Oro slėgį išreiškiame iš (2), (3) formulių ir randame slėgių santykį.

P 2	=	φ 2	=	35	= 3,5
P 1		φ 1		10

Atsakymas. Slėgis turėtų būti padidintas 3,5 karto.

Karšta medžiaga skystoje būsenoje buvo lėtai aušinama lydymosi krosnyje su pastovia galia. Lentelėje pateikiami medžiagos temperatūros matavimo rezultatai laikui bėgant.

Pasirinkite iš siūlomo sąrašo du matavimų rezultatus atitinkantys teiginiai ir nurodyti jų numeriai.

1. Medžiagos lydymosi temperatūra tokiomis sąlygomis yra 232°C.
2. Per 20 minučių. pradėjus matavimus medžiaga buvo tik kietos būsenos.
3. Medžiagos šiluminė talpa skystoje ir kietoje būsenoje yra vienoda.
4. Po 30 min. pradėjus matavimus medžiaga buvo tik kietos būsenos.
5. Medžiagos kristalizacijos procesas užtruko daugiau nei 25 minutes.

Sprendimas. Medžiagai vėsstant jos vidinė energija mažėjo. Temperatūros matavimų rezultatai leidžia nustatyti temperatūrą, kurioje medžiaga pradeda kristalizuotis. Kol medžiaga keičiasi iš skystos būsenos į kietą, temperatūra nekinta. Žinodami, kad lydymosi temperatūra ir kristalizacijos temperatūra yra ta pati, pasirenkame teiginį:

1. Medžiagos lydymosi temperatūra tokiomis sąlygomis yra 232°C.

Antras teisingas teiginys yra:

4. Po 30 min. pradėjus matavimus medžiaga buvo tik kietos būsenos. Kadangi temperatūra šiuo momentu jau yra žemesnė už kristalizacijos temperatūrą.

Atsakymas. 14.

Izoliuotoje sistemoje kūno A temperatūra yra +40°C, o kūno B – +65°C. Šie kūnai yra termiškai kontaktuojami vienas su kitu. Po kurio laiko pasiekiama šiluminė pusiausvyra. Kaip dėl to keitėsi kūno B temperatūra ir bendra A bei B kūno vidinė energija?

Kiekvienai vertei nustatykite atitinkamą pakeitimo pobūdį:

1. Padidėjęs;
2. Sumažėjo;
3. Nepasikeitė.

Lentelėje įrašykite kiekvieno fizinio dydžio pasirinktus skaičius. Skaičiai atsakyme gali kartotis.

Sprendimas. Jeigu izoliuotoje kūnų sistemoje nevyksta kitų energijos virsmų, išskyrus šilumos perdavimą, tai kūnų, kurių vidinė energija mažėja, išskiriamas šilumos kiekis yra lygus šilumos kiekiui, kurį gauna kūnai, kurių vidinė energija didėja. (Pagal energijos tvermės dėsnį.) Šiuo atveju bendra sistemos vidinė energija nekinta. Tokio tipo problemos sprendžiamos remiantis šilumos balanso lygtimi.

∆U = ∑	n	∆U i = 0 (1);
	i = 1

kur ∆ U- vidinės energijos pasikeitimas.

Mūsų atveju dėl šilumos perdavimo sumažėja kūno B vidinė energija, vadinasi, mažėja šio kūno temperatūra. Kūno A vidinė energija didėja, kadangi kūnas gavo šilumos kiekį iš kūno B, tada jo temperatūra padidės. Kūnų A ir B suminė vidinė energija nekinta.

Atsakymas. 23.

Protonas p, nuskraidintas į tarpą tarp elektromagneto polių, turi greitį statmeną magnetinio lauko indukcijos vektoriui, kaip parodyta paveikslėlyje. Kur yra Lorenco jėga, veikianti protoną, nukreipta į figūrą (aukštyn, link stebėtojo, toliau nuo stebėtojo, žemyn, kairėn, dešinėn)

Sprendimas. Magnetinis laukas veikia įkrautą dalelę Lorenco jėga. Norint nustatyti šios jėgos kryptį, svarbu atsiminti kairiosios rankos mnemoninę taisyklę, nepamiršti atsižvelgti į dalelės krūvį. Kairiosios rankos keturis pirštus nukreipiame išilgai greičio vektoriaus, teigiamai įkrautos dalelės atveju vektorius turi patekti į delną statmenai, 90 ° kampu atidėtas nykštys rodo dalelę veikiančios Lorenco jėgos kryptį. Dėl to gauname, kad Lorenco jėgos vektorius figūros atžvilgiu yra nukreiptas nuo stebėtojo.

Atsakymas. nuo stebėtojo.

Plokščiame 50 μF talpos oro kondensatoriuje elektrinio lauko stiprio modulis yra 200 V/m. Atstumas tarp kondensatoriaus plokščių yra 2 mm. Koks yra kondensatoriaus įkrovimas? Atsakymą parašykite µC.

Sprendimas. Paverskime visus matavimo vienetus į SI sistemą. Talpa C \u003d 50 μF \u003d 50 10 -6 F, atstumas tarp plokščių d= 2 10 -3 m.. Problema susijusi su plokščiu oro kondensatoriumi – įtaisu elektros krūviui ir elektrinio lauko energijai akumuliuoti. Iš elektrinės talpos formulės

kur d yra atstumas tarp plokščių.

Išreikškime įtampą U= E d(4); Pakeiskite (4) į (2) ir apskaičiuokite kondensatoriaus įkrovą.

q = C · Red\u003d 50 10 -6 200 0,002 \u003d 20 μC

Atkreipkite dėmesį į vienetus, kuriais turite parašyti atsakymą. Gavome pakabučiuose, bet pateikiame μC.

Atsakymas. 20 µC.

Studentas atliko šviesos lūžio eksperimentą, pateiktą nuotraukoje. Kaip kinta stikle sklindančios šviesos lūžio kampas ir stiklo lūžio rodiklis didėjant kritimo kampui?

1. didėja
2. Sumažėja
3. Nesikeičia
4. Kiekvieno atsakymo pasirinktus skaičius įrašykite į lentelę. Skaičiai atsakyme gali kartotis.

Sprendimas. Tokio plano užduotyse prisimename, kas yra refrakcija. Tai bangos sklidimo krypties pasikeitimas pereinant iš vienos terpės į kitą. Ją lemia tai, kad bangų sklidimo greičiai šiose terpėse yra skirtingi. Išsiaiškinę, iš kurios terpės į kurią sklinda šviesa, formoje užrašome lūžio dėsnį

sinα	=	n 2	,
sinβ		n 1

kur n 2 - absoliutus stiklo lūžio rodiklis, terpė, į kurią patenka šviesa; n 1 yra pirmosios terpės, iš kurios gaunama šviesa, absoliutus lūžio rodiklis. Dėl oro n 1 = 1. α – pluošto kritimo kampas į stiklinio puscilindro paviršių, β – pluošto lūžio kampas stikle. Be to, lūžio kampas bus mažesnis už kritimo kampą, nes stiklas yra optiškai tankesnė terpė - terpė, turinti didelį lūžio rodiklį. Šviesos sklidimo greitis stikle yra lėtesnis. Atkreipkite dėmesį, kad kampai matuojami nuo statmeno, atkurto spindulio kritimo taške. Jei padidinsite kritimo kampą, padidės ir lūžio kampas. Stiklo lūžio rodiklis nuo to nepasikeis.

Atsakymas.

Varinis džemperis laiku t 0 = 0 pradeda judėti 2 m / s greičiu lygiagrečiais horizontaliais laidžiais bėgiais, prie kurių galų prijungtas 10 omų rezistorius. Visa sistema yra vertikaliame vienodame magnetiniame lauke. Džemperio ir bėgių pasipriešinimas yra nereikšmingas, džemperis visada statmenas bėgiams. Magnetinės indukcijos vektoriaus srautas Ф per grandinę, kurią sudaro trumpiklis, bėgiai ir rezistorius, laikui bėgant kinta t kaip parodyta diagramoje.

Naudodami diagramą pasirinkite du teisingus teiginius ir savo atsakyme nurodykite jų skaičius.

1. Iki to laiko t\u003d 0,1 s, magnetinio srauto per grandinę pokytis yra 1 mWb.
2. Indukcinė srovė trumpiklyje diapazone nuo t= 0,1 s t= 0,3 s maks.
3. Indukcijos EMF modulis, kuris atsiranda grandinėje, yra 10 mV.
4. Indukcinės srovės, tekančios trumpikliu, stipris yra 64 mA.
5. Norint išlaikyti džemperio judėjimą, jam veikiama jėga, kurios projekcija bėgių kryptimi yra 0,2 N.

Sprendimas. Pagal magnetinės indukcijos vektoriaus srauto per grandinę priklausomybės nuo laiko grafiką nustatome atkarpas, kuriose kinta srautas Ф, o kur srauto pokytis lygus nuliui. Tai leis mums nustatyti laiko intervalus, per kuriuos grandinėje atsiras indukcinė srovė. Teisingas teiginys:

1) Iki to laiko t= 0,1 s magnetinio srauto pokytis grandinėje yra 1 mWb ∆F = (1 - 0) 10 -3 Wb; EML indukcijos modulis, kuris atsiranda grandinėje, nustatomas naudojant EMP įstatymą

Atsakymas. 13.

Pagal srovės stiprumo priklausomybės nuo laiko grafiką elektros grandinėje, kurios induktyvumas yra 1 mH, nustatykite savaiminio indukcijos EMF modulį laiko intervalu nuo 5 iki 10 s. Atsakymą parašykite mikrovoltais.

Sprendimas. Paverskime visus dydžius į SI sistemą, t.y. 1 mH induktyvumą paverčiame H, gauname 10 -3 H. Srovės stiprumas, parodytas paveikslėlyje mA, taip pat bus konvertuojamas į A, padauginus iš 10 -3.

Saviindukcijos EMF formulė turi formą

šiuo atveju laiko intervalas pateikiamas pagal problemos būklę

∆t= 10 s – 5 s = 5 s

sekundes ir pagal grafiką nustatome srovės pasikeitimo intervalą per šį laiką:

∆aš= 30 10 –3 – 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 A.

Skaitines reikšmes pakeičiame į formulę (2), gauname

| Ɛ | \u003d 2 10 -6 V arba 2 μV.

Atsakymas. 2.

Dvi skaidrios plokštumos lygiagrečios plokštės yra tvirtai prispaudžiamos viena prie kitos. Šviesos spindulys nukrenta iš oro ant pirmosios plokštės paviršiaus (žr. pav.). Yra žinoma, kad viršutinės plokštės lūžio rodiklis yra lygus n 2 = 1,77. Nustatykite fizikinių dydžių ir jų verčių atitiktį. Kiekvienai pirmojo stulpelio pozicijai pasirinkite atitinkamą poziciją iš antrojo stulpelio ir surašykite pasirinktus skaičius lentelėje po atitinkamomis raidėmis.

Sprendimas. Norint išspręsti šviesos lūžio dviejų terpių sąsajoje problemas, ypač problemas, susijusias su šviesos pratekėjimu per plokštumos lygiagrečias plokštes, galima rekomenduoti tokią sprendimo tvarką: padarykite brėžinį, nurodantį spindulių, einančių iš vienos terpės, kelią. vidutinis kitam; pluošto kritimo taške ties dviejų terpių sąsaja nubrėžkite normalią paviršių, pažymėkite kritimo ir lūžio kampus. Ypatingą dėmesį atkreipkite į nagrinėjamos terpės optinį tankį ir atminkite, kad kai šviesos pluoštas pereina iš optiškai mažiau tankios terpės į optiškai tankesnę terpę, lūžio kampas bus mažesnis už kritimo kampą. Paveikslėlyje parodytas kampas tarp krintančio pluošto ir paviršiaus, o mums reikia kritimo kampo. Atminkite, kad kampai nustatomi pagal statmeną, atkurtą kritimo taške. Nustatome, kad pluošto kritimo į paviršių kampas yra 90° - 40° = 50°, lūžio rodiklis n 2 = 1,77; n 1 = 1 (oras).

Parašykime lūžio dėsnį

sinβ =	nuodėmė50	= 0,4327 ≈ 0,433
	1,77

Nutieskime apytikslį sijos kelią per plokštes. 2–3 ir 3–1 riboms naudojame formulę (1). Atsakydami gauname

A) Spindulio kritimo kampo sinusas ant ribos 2–3 tarp plokščių yra 2) ≈ 0,433;

B) Spindulio lūžio kampas kertant ribą 3–1 (radianais) yra 4) ≈ 0,873.

Atsakymas. 24.

Nustatykite, kiek α dalelių ir kiek protonų gaunama termobranduolinės sintezės reakcijos metu

+ → x+ y;

Sprendimas. Visose branduolinėse reakcijose laikomasi elektros krūvio tvermės ir nukleonų skaičiaus dėsnių. Pažymėkite x alfa dalelių skaičių, y - protonų skaičių. Padarykime lygtis

+ → x + y;

sprendžiant mūsų turimą sistemą x = 1; y = 2

Atsakymas. 1 – α-dalelė; 2 - protonai.

Pirmojo fotono impulso modulis yra 1,32 · 10 -28 kg m/s, tai yra 9,48 · 10 -28 kg m/s mažiau nei antrojo fotono impulso modulis. Raskite antrojo ir pirmojo fotono energijos santykį E 2 /E 1. Atsakymą suapvalinkite iki dešimtųjų.

Sprendimas. Antrojo fotono impulsas yra didesnis nei pirmojo fotono impulsas pagal sąlygą, todėl galime įsivaizduoti p 2 = p 1 + ∆ p(vienas). Fotono energiją galima išreikšti fotono impulsu, naudojant šias lygtis. Tai yra E = mc 2 straipsnio 1 dalį ir p = mc(2), tada

E = pc (3),

kur E yra fotono energija, p yra fotono impulsas, m yra fotono masė, c= 3 10 8 m/s – šviesos greitis. Atsižvelgdami į (3) formulę, turime:

E 2	=	p 2	= 8,18;
E 1		p 1

Atsakymą suapvaliname iki dešimtųjų ir gauname 8,2.

Atsakymas. 8,2.

Atomo branduolys patyrė radioaktyvų pozitronų β skilimą. Kaip tai pakeitė branduolio elektrinį krūvį ir neutronų skaičių jame?

Kiekvienai vertei nustatykite atitinkamą pakeitimo pobūdį:

1. Padidėjęs;
2. Sumažėjo;
3. Nepasikeitė.

Lentelėje įrašykite kiekvieno fizinio dydžio pasirinktus skaičius. Skaičiai atsakyme gali kartotis.

Sprendimas. Pozitronas β - skilimas atomo branduolyje vyksta protonui transformuojant į neutroną, išspinduliuojant pozitroną. Dėl to neutronų skaičius branduolyje padidėja vienu, elektros krūvis sumažėja vienu, o branduolio masės skaičius išlieka nepakitęs. Taigi elemento transformacijos reakcija yra tokia:

Atsakymas. 21.

Laboratorijoje buvo atlikti penki eksperimentai, skirti stebėti difrakciją naudojant įvairias difrakcijos gardeles. Kiekviena iš grotelių buvo apšviesta lygiagrečiais tam tikro bangos ilgio monochromatinės šviesos pluoštais. Šviesa visais atvejais krisdavo statmenai grotoms. Dviejuose iš šių eksperimentų buvo pastebėtas toks pat pagrindinių difrakcijos maksimumų skaičius. Pirmiausia nurodykite eksperimento, kuriame buvo panaudota trumpesnio periodo difrakcinė gardelė, numerį, o paskui – eksperimento, kuriame buvo panaudota ilgesnio periodo difrakcijos gardelė, numerį.

Sprendimas.Šviesos difrakcija yra reiškinys, kai šviesos pluoštas patenka į geometrinio šešėlio sritį. Difrakcija gali būti stebima, kai šviesos bangos kelyje aptinkamos nepermatomos sritys ar skylės didelėse ir nepermatomose šviesos barjeruose, o šių sričių ar skylių matmenys yra proporcingi bangos ilgiui. Vienas iš svarbiausių difrakcijos prietaisų yra difrakcijos gardelė. Kampinės kryptys į difrakcijos modelio maksimumus nustatomos pagal lygtį

d sinφ = kλ(1),

kur d yra difrakcijos gardelės periodas, φ yra kampas tarp normalės gardelės atžvilgiu ir krypties į vieną iš difrakcijos modelio maksimumų, λ yra šviesos bangos ilgis, k yra sveikasis skaičius, vadinamas difrakcijos maksimumo tvarka. Išreikšti iš (1) lygties

Pasirinkdami poras pagal eksperimento sąlygas, pirmiausia parenkame 4, kur buvo naudojama mažesnio periodo difrakcinė gardelė, o tada eksperimento, kuriame buvo panaudota didelio periodo difrakcinė gardelė, skaičius yra 2.

Atsakymas. 42.

Srovė teka per laido rezistorių. Rezistorius buvo pakeistas kitu, tokio pat metalo ir tokio pat ilgio, bet pusę skerspjūvio ploto viela, per kurią buvo praleidžiama pusė srovės. Kaip pasikeis rezistoriaus įtampa ir jo varža?

Kiekvienai vertei nustatykite atitinkamą pakeitimo pobūdį:

1. padidės;
2. sumažės;
3. Nepakeis.

Lentelėje įrašykite kiekvieno fizinio dydžio pasirinktus skaičius. Skaičiai atsakyme gali kartotis.

Sprendimas. Svarbu atsiminti, nuo kokių dydžių priklauso laidininko varža. Atsparumo apskaičiavimo formulė yra

Omo dėsnis grandinės atkarpai, iš (2) formulės išreiškiame įtampą

U = Aš R (3).

Pagal problemos būklę antrasis rezistorius pagamintas iš tos pačios medžiagos vielos, vienodo ilgio, bet skirtingo skerspjūvio ploto. Plotas dvigubai mažesnis. Pakeitę (1) gauname, kad varža padidėja 2 kartus, o srovė sumažėja 2 kartus, todėl įtampa nekinta.

Atsakymas. 13.

Matematinės švytuoklės svyravimo periodas Žemės paviršiuje yra 1,2 karto didesnis nei jos svyravimo periodas kurioje nors planetoje. Koks gravitacinio pagreičio modulis šioje planetoje? Abiem atvejais atmosferos poveikis yra nereikšmingas.

Sprendimas. Matematinė švytuoklė yra sistema, susidedanti iš sriegio, kurio matmenys yra daug didesni nei rutulio ir paties rutulio matmenys. Gali kilti sunkumų, jei pamirštama Tomsono formulė matematinės švytuoklės svyravimo periodui.

T= 2π (1);

l yra matematinės švytuoklės ilgis; g- gravitacijos pagreitis.

Pagal sąlygą

Express iš (3) g n \u003d 14,4 m/s 2. Reikia pažymėti, kad laisvojo kritimo pagreitis priklauso nuo planetos masės ir spindulio

Atsakymas. 14,4 m/s 2.

Tiesus 1 m ilgio laidininkas, kuriuo teka 3 A srovė, yra vienodame magnetiniame lauke su indukcija AT= 0,4 T 30° kampu vektoriui . Koks yra magnetinio lauko laidininką veikiančios jėgos modulis?

Sprendimas. Jei srovės laidininkas yra įdėtas į magnetinį lauką, tada srovės laidininko laukas veiks su ampero jėga. Rašome Ampero jėgos modulio formulę

F A = Aš LB sinα;

F A = 0,6 N

Atsakymas. F A = 0,6 N.

Ritėje sukaupto magnetinio lauko energija, kai per ją teka nuolatinė srovė, yra 120 J. Kiek kartų reikia padidinti srovės, tekančios per ritės apviją stiprumą, kad joje kauptųsi magnetinio lauko energija. padidinti 5760 J.

Sprendimas. Ritės magnetinio lauko energija apskaičiuojama pagal formulę

W m =	LI 2	(1);
	2

Pagal sąlygą W 1 = 120 J, tada W 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 J.

aš 1 2 =	2W 1	; aš 2 2 =	2W 2	;
	L		L

Tada dabartinis santykis

aš 2 2	= 49;	aš 2	= 7
aš 1 2		aš 1

Atsakymas. Srovės stiprumas turi būti padidintas 7 kartus. Atsakymų lape įvedate tik skaičių 7.

Elektros grandinę sudaro dvi lemputės, du diodai ir laido ritė, sujungta taip, kaip parodyta paveikslėlyje. (Diodas leidžia srovei tekėti tik viena kryptimi, kaip parodyta paveikslo viršuje.) Kuri iš lempučių užsidegs, jei magneto šiaurinis ašigalis bus priartintas prie ritės? Paaiškinkite savo atsakymą nurodydami, kokius reiškinius ir modelius naudojote paaiškinime.

Sprendimas. Magnetinės indukcijos linijos išeina iš šiaurinio magneto poliaus ir skiriasi. Artėjant magnetui magnetinis srautas per vielos ritę didėja. Pagal Lenco taisyklę magnetinis laukas, kurį sukuria kilpos indukcinė srovė, turi būti nukreiptas į dešinę. Pagal stulpelio taisyklę srovė turi tekėti pagal laikrodžio rodyklę (žiūrint iš kairės). Šia kryptimi praeina diodas antrosios lempos grandinėje. Taigi užsidegs antra lemputė.

Atsakymas. Antroji lemputė užsidegs.

Aliuminio stipinų ilgis L= 25 cm ir skerspjūvio plotas S\u003d 0,1 cm 2 pakabinamas ant sriegio viršutiniame gale. Apatinis galas remiasi į horizontalų indo, į kurį pilamas vanduo, dugną. Panardintos stipino dalies ilgis l= 10 cm Raskite jėgą F, kuriuo adata spaudžia indo dugną, jei žinoma, kad siūlas yra vertikaliai. Aliuminio tankis ρ a = 2,7 g / cm 3, vandens tankis ρ in = 1,0 g / cm 3. Gravitacijos pagreitis g= 10 m/s 2

Sprendimas. Padarykime aiškinamąjį brėžinį.

– Sriegio įtempimo jėga;

– Indo dugno reakcijos jėga;

a – Archimedo jėga, veikianti tik panardintą kūno dalį ir taikoma panardintos stipino dalies centrui;

- gravitacijos jėga, veikianti stipiną iš Žemės pusės ir taikoma viso stipino centrui.

Pagal apibrėžimą stipino masė m ir Archimedo jėgos modulis išreiškiamas taip: m = SLρa (1);

F a = Slρ in g (2)

Apsvarstykite jėgų momentus, palyginti su stipino pakabos tašku.

M(T) = 0 – tempimo jėgos momentas; (3)

M(N) = NL cosα – atramos reakcijos jėgos momentas; (4)

Atsižvelgdami į momentų požymius, rašome lygtį

NL cos + Slρ in g (L –	l	) cosα = SLρ a g	L	cos (7)
	2		2

atsižvelgiant į tai, kad pagal trečiąjį Niutono dėsnį indo dugno reakcijos jėga yra lygi jėgai F d kuria adata spaudžia indo dugną rašome N = F e ir iš (7) lygties išreiškiame šią jėgą:

F d = [	1	Lρ a– (1 –	l	)lρ in] Sg (8).
	2		2L

Sujungę skaičius, mes tai gauname

F d = 0,025 N.

Atsakymas. F d = 0,025 N.

Butelis, kuriame yra m 1 = 1 kg azoto, kai išbandytas stiprumas, sprogo esant temperatūrai t 1 = 327 °C. Kokia vandenilio masė m 2 galima būtų laikyti tokiame cilindre esant temperatūrai t 2 \u003d 27 ° C, su penkis kartus didesne saugos riba? Azoto molinė masė M 1 \u003d 28 g / mol, vandenilis M 2 = 2 g/mol.

Sprendimas. Parašome idealių dujų Mendelejevo – Klapeirono būsenos lygtį azotui

kur V- baliono tūris, T 1 = t 1 + 273°C. Atsižvelgiant į būklę, vandenilis gali būti laikomas esant slėgiui p 2 = p 1 /5; (3) Atsižvelgiant į tai

vandenilio masę galime išreikšti iš karto dirbdami su (2), (3), (4) lygtimis. Galutinė formulė atrodo taip:

m 2 =	m 1		M 2		T 1	(5).
	5		M 1		T 2

Pakeitus skaitinius duomenis m 2 = 28

Atsakymas. m 2 = 28

Idealioje virpesių grandinėje srovės svyravimų amplitudė induktoryje Aš= 5 mA, o kondensatoriaus įtampos amplitudė U m= 2,0 V. Laiku t kondensatoriaus įtampa yra 1,2 V. Raskite srovę šiuo momentu.

Sprendimas. Idealioje virpesių grandinėje išsaugoma virpesių energija. Laiko t momentu energijos tvermės dėsnis turi formą

C	U 2	+ L	aš 2	= L	Aš 2	(1)
	2		2		2

Dėl amplitudės (maksimalių) verčių rašome

o iš (2) lygties išreiškiame

C	=	Aš 2	(4).
L		U m 2

Pakeiskime (4) į (3). Dėl to gauname:

aš = Aš (5)

Taigi, srovė ritėje tuo metu t yra lygus

aš= 4,0 mA.

Atsakymas. aš= 4,0 mA.

2 m gylio rezervuaro apačioje yra veidrodis. Šviesos spindulys, einantis per vandenį, atsispindi nuo veidrodžio ir išeina iš vandens. Vandens lūžio rodiklis yra 1,33. Raskite atstumą tarp pluošto įėjimo į vandenį taško ir išėjimo iš vandens taško, jei pluošto kritimo kampas yra 30°

Sprendimas. Padarykime aiškinamąjį brėžinį

α – spindulio kritimo kampas;

β – pluošto lūžio vandenyje kampas;

AC yra atstumas tarp spindulio įėjimo į vandenį ir išėjimo iš vandens taško.

Pagal šviesos lūžio dėsnį

sinβ =	sinα	(3)
	n 2

Apsvarstykite stačiakampį ΔADB. Jame AD = h, tada DВ = AD

tgβ = h tgβ = h	sinα	= h	sinβ	= h	sinα	(4)
	cosβ

Gauname tokią išraišką:

AC = 2 DB = 2 h	sinα	(5)

Pakeiskite skaitines reikšmes gautoje formulėje (5)

Atsakymas. 1,63 m

Ruošiantis egzaminui kviečiame susipažinti su fizikos darbo programa 7–9 klasėms į mokymo medžiagos eilutę Peryshkina A.V. ir 10–11 klasių giluminio lygio darbo programą TMC Myakisheva G.Ya. Programas gali peržiūrėti ir nemokamai atsisiųsti visi registruoti vartotojai.