Небольшая шайба после толчка приобретает скорость и скользит по внутренней поверхности гладкого закрепленного кольца радиусом На какой высоте шайба отрывается от кольца и начинает свободно падать?
Задачи
ТегиПо наклонной плоскости, составляющей угол c горизонтом, соскальзывает с высоты небольшое тело, заряженное отрицательным зарядом В точке пересечения вертикали, проведенной через начальное положение тела, с основанием наклонной плоскости находится заряд Определить скорость, с которой тело достигнет основания наклонной плоскости. Масса тела ускорение свободного падения Трением пренебречь.
Шар массой 1 кг, подвешенный на нити длиной 90 см, отводят от положения равновесия на угол и отпускают. В момент прохождения шаром положения равновесия в него попадает пуля массой 10 г, летящая навстречу шару со скоростью 300 м/с. Она пробивает его и вылетает горизонтально со скоростью 200 м/с, после чего шар продолжает движение в прежнем направлении. На какой максимальный угол отклонится шар после попадания в него пули? Массу шара считать неизменной, диаметр шара пренебрежимо малым по сравнению с длиной нити. Обоснуйте применимость законов, использованных при решении задачи.
На рисунке показана принципиальная схема электрической цепи, состоящей из источника тока с отличным от нуля внутренним сопротивлением, резистора, реостата и измерительных приборов — идеального амперметра и идеального вольтметра. Как будут изменяться показания приборов при перемещении движка реостата вправо? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведённому графику. На основании этого графика выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике.
-
В промежутках 0-1 и 1-2 с направления тока в правой катушке различны.
-
В промежутке времени 2-3 с сила тока в левой катушке отлична от нуля.
-
Модуль силы тока в левой катушке в промежутке 1-2 с больше, чем в промежутке 3-5 с.
-
В промежутке 0-2 с модуль магнитной индукции в сердечнике минимален.
-
В промежутке 1-2 с сила тока в левой катушке равномерно увеличивается.
Ответ:
Алюминиевая спица с длиной и площадью поперечного сечения подвешена на нити за верхний конец. Нижний конец опирается на горизонтальное дно сосуда, в который налита вода. Длина погруженной в воду части спицы Найти силу с которой спица давит на дно сосуда, если известно, что нить расположена вертикально. Плотность алюминия плотность воды
Конденсатор емкостью заряженный до разности потенциалов подключается через большое сопротивление к батарее с ЭДС Определить количество тепла, которое выделится при зарядке конденсатора до напряжения
С берега озера высотой брошен под углом к горизонту камень с начальной скоростью Через какое время и на каком расстоянии от места броска по горизонтали камень упадет в воду? Какую скорость он будет иметь в момент падения?
Гладкий легкий горизонтальный стержень может вращаться без трения вокруг вертикальной оси, проходящей через его конец На стержне находится небольшое тело массой соединенное невесомой пружиной длиной с концом Коэффициент жесткости пружины равен Какую работу надо совершить, чтобы эту систему медленно раскрутить до угловой скорости
Грузики с точечными массами и прикреплены к невесомому стержню длиной (см. рисунок). Стержень может вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через точку его крепления к потолку. Грузик в нижней точке траектории имеет скорость Определите силу, с которой стержень действует на грузик в этот момент времени. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
В цепи, показанной на рисунке, ключ K долгое время замкнут. ЭДС источника Внутреннее сопротивление источника равно Индуктивность катушки равна Ключ размыкают. Определите напряжение на конденсаторе, емкость которого равна в тот момент времени, когда сила тока в катушке будет равна
Найти КПД тепловой машины, работающей с молями одноатомного идеального газа по циклу, состоящему из адиабатного расширения (1-2), изотермического сжатия (2-3) и изохорного процесса (3-1). Работа, совершенная над газом в изотермическом процессе, равна Разность максимальной и минимальной температур газа в цикле равна
С одним молем идеального одноатомного газа осуществляется цикл, состоящий из изохоры 1-2, адиабаты 2-3 и изобары 3-1. Температуры в точках 1, 2 и 3 равны Определить КПД цикла.
В запаянной с одного конца длинной горизонтальной стеклянной трубке постоянного сечения (см. рисунок) находится столбик воздуха длиной запертый столбиком ртути. Если трубку поставить вертикально отверстием вверх, то длина воздушного столбика под ртутью будет равна Какова длина ртутного столбика? Атмосферное давление 750 мм рт. ст. Температуру воздуха в трубке считать постоянной.
Газонепроницаемая оболочка воздушного шара имеет массу 400 кг. Шар заполнен гелием. Он может удерживать груз массой 225 кг в воздухе на высоте, где температура воздуха 17 °C, а давление 105 Па. Какова масса гелия в оболочке шара? Оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объема шара, объем груза пренебрежимо мал по сравнению с объемом шара.
В цилиндр объемом 0,5 м3 насосом закачивается воздух со скоростью 0,002 кг/с. В верхнем торце цилиндра есть отверстие, закрытое предохранительным клапаном. Клапан удерживается в закрытом состоянии стержнем, который может свободно поворачиваться вокруг оси в точке A (см. рисунок). К свободному концу стержня длиной 0,5 м подвешен груз массой 2 кг. Клапан открывается через 580 с работы насоса, если в начальный момент времени давление воздуха в цилиндре было равно атмосферному. Площадь закрытого клапаном отверстия 5 · 10−4 м2. Температура воздуха в цилиндре и снаружи не меняется и равна 300 К. Определите расстояние AB, если стержень можно считать невесомым.
Воздушный шар, оболочка которого имеет массу и объем наполняется при нормальном атмосферном давлении горячим воздухом, нагретым до температуры Определите максимальную температуру окружающего воздуха, при которой шар начнет подниматься. Оболочка шара нерастяжима и имеет в нижней части небольшое отверстие.
Период свободных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, равен 6,3 мкс. Амплитуда колебаний силы тока В момент времени сила тока в катушке равна 3 мА. Найдите заряд конденсатора в этот момент.
Реостат подключён к источнику тока с ЭДС и внутренним сопротивлением (см. рисунок). Зависимость силы тока в цепи от сопротивления реостата представлена на графике. Определите ЭДС источника.
Стартуя из точки (см. рисунок), конькобежец движется равноускоренно до точки после которой модуль скорости конькобежца остаётся постоянным вплоть до точки Во сколько раз модуль ускорения конькобежца на участке больше, чем на участке если время, затраченное на оба участка, одинаково? Считать полуокружностью.
Два одинаковых теплоизолированных сосуда соединены короткой трубкой с краном. В первом сосуде находится гелия при температуре во втором — аргона при температуре Кран открывают. В установившемся равновесном состоянии давление в сосудах становится Определите объём одного сосуда. Объёмом трубки пренебречь.
Батарея из четырёх конденсаторов электроемкостью и подключена к источнику постоянного тока с ЭДС и внутренним сопротивлением (см. рисунок). Определите энергию конденсатора
Начальный участок трассы скоростного спуска, расположенный вниз по склону горы с углом наклона к горизонту, горнолыжник прошел, не отталкиваясь палками. Какую максимальную скорость мог развить спортсмен на этом участке, если его масса Коэффициент трения лыж о снег сила сопротивления воздуха пропорциональна квадрату скорости: где постоянный коэффициент
Грузы массами и связаны легкой нерастяжимой нитью, переброшенной через блок, по которому нить может скользить без трения (см. рис.). Груз массой находится на шероховатой наклонной плоскости (угол наклона плоскости к горизонту коэффициент трения Чему равно максимальное значение массы при котором система грузов еще не выходит из первоначального состояния покоя? Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
В сосуде объемом с жесткими стенками находится одноатомный газ при атмосферном давлении. В крышке сосуда имеется отверстие площадью заткнутое пробкой. Максимальная сила трения покоя пробки о края отверстия равна 100 Н. Пробка выскакивает, если газу передать количество теплоты не менее 15 кДж. Определите значение полагая газ идеальным.
По прямому горизонтальному проводнику длины 1 м с площадью поперечного сечения 1,25·10–5 м2, подвешенному с помощью двух одинаковых невесомых пружинок с коэффициентами упругости 100 Н/м, течёт электрический ток При включении вертикального магнитного поля с индукцией проводник отклонился от исходного положения так, что оси пружинок составляют с вертикалью угол (см. рисунок). Абсолютное удлинение каждой из пружинок при этом составляет 7·10–3 м. Найдите силу тока в проводе. (Плотность материала проводника 8·103 кг/м3.)
Два моля одноатомного идеального газа переводят из состояния 1 с температурой в состояние 2 таким образом, что в ходе процесса давление газа возрастает прямо пропорционально его объёму. В результате плотность газа уменьшается в раза. Какое количество теплоты газ получает в ходе этого процесса?
Один моль одноатомного идеального газа участвует в процессе 1–2–3–4, показанном на -диаграмме. Во сколько раз общее количество теплоты, полученное газом в ходе всего процесса 1–2–3–4, больше работы газа в этом процессе?
Электрически заряженная частица проходит ускоряющую разность потенциалов 385 В, влетает в однородное магнитное поле, модуль вектора магнитной индукции которого 0,2 Тл, и движется по окружности радиусом 0,02 м. Чему равна масса этой частицы, если её заряд 3,2⋅10–19 Кл? Скоростью частицы до её попадания в электрическое поле пренебречь.
В баллоне, снабженном предохранительным клапаном, находится идеальный газ под давлением при температуре Клапан открывается, если давление в баллоне превышает До какой температуры нужно нагреть баллон, чтобы из него вытекла часть газа, масса которой составляет первоначальной массы?
Протон влетает в электрическое поле конденсатора в точке, находящейся посередине между его пластинами (см. рисунок). Чему должна быть равна минимальная скорость, с которой влетает протон в конденсатор, чтобы он смог вылететь из него? Длина пластин конденсатора 5 см, расстояние между пластинами 1 см, разность потенциалов между пластинами конденсатора 50 В. Силой тяжести пренебречь.
На полу лифта стоит теплоизолированный сосуд, открытый сверху. В сосуде под тяжёлым подвижным поршнем находится одноатомный идеальный газ. Изначально поршень находится в равновесии. Лифт начинает равноускоренно подниматься вверх. Опираясь на законы механики и молекулярной физики, объясните, как при движении лифта изменится температура газа в сосуде. Трением между поршнем и стенками сосуда, а также утечкой газа из сосуда пренебречь.
Два сосуда содержат одноатомный идеальный газ. Масса газа в первом сосуде его температура Второй сосуд содержит такой же газ массой при температуре Сосуды соединяют трубкой. Пренебрегая объемом трубки и теплообменом с окружающей средой, найти температуру газа установившуюся в сосудах.
Квадратная рамка со стороной подключена к источнику постоянного тока серединами своих сторон так, как показано на рисунке. На участке AC течет ток Сопротивление всех сторон рамки одинаково. В однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен перпендикулярно плоскости рамки, результирующая сила Ампера, действующая на рамку, Определите модуль вектора индукции магнитного поля Сделайте рисунок с указанием сил Ампера, действующих на все стороны рамки.
На рисунке приведен график зависимости модуля индукции магнитного поля от времени В это поле перпендикулярно линиям магнитной индукции помещен проводящий прямоугольный контур сопротивлением 50 мОм. Найдите площадь контура, если за все время в контуре выделилось 1,5 мДж теплоты.
В гладком закрепленном теплоизолированном горизонтальном цилиндре находится 1 моль идеального одноатомного газа (гелия) при температуре отделенный от окружающей среды — вакуума — теплоизолированным поршнем массой Вначале поршень удерживали на месте, а затем придали ему скорость направленную в сторону газа. Чему будет равна среднеквадратичная скорость атомов гелия в момент остановки поршня? Поршень в цилиндре движется без трения.
В теплоизолированном цилиндре, разделенном на две части тонким невесомым теплопроводящим поршнем, находится идеальный одноатомный газ. В начальный момент времени поршень закреплен, а параметры состояния газа — давление, объем и температура — в одной части цилиндра равны а в другой, соответственно, Поршень отпускают, и он начинает двигаться без трения. Какое давление газа установится в цилиндре спустя достаточно долгое время, когда будет достигнуто состояние равновесия? Теплоемкостями цилиндра и поршня можно пренебречь.
Кольцо радиуса сделанное из тонкой проволоки, находится в однородном магнитном поле, индукция которого увеличивается пропорционально времени по закону Определить мощность выделяющуюся в кольце, если известно, что сопротивление кольца равно вектор индукции составляет угол с нормалью к плоскости кольца,
По горизонтально расположенным шероховатым рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением могут скользить два одинаковых стержня массой и сопротивлением каждый. Расстояние между рельсами а коэффициент трения между стержнями и рельсами Рельсы со стержнями находятся в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией (см. рисунок). Под действием горизонтальной силы, действующей на первый стержень вдоль рельс, оба стержня движутся поступательно равномерно с разными скоростями. Какова скорость движения первого стержня относительно второго? Самоиндукцией контура пренебречь.
На пути тела, скользящего по гладкому горизонтальному столу, находится незакрепленная «горка» высотой При какой минимальной скорости тело сможет преодолеть горку? Тело движется не отрываясь от горки. Трения нет. Масса горки масса тела