Груз массой 0,2 кг осторожно прикрепляют к нижнему концу невесомой вертикальной пружины жесткостью 200 Н/м и длиной 10 см, прикрепленной своим верхним концом к потолку. Затем груз отпускают без начальной скорости. Найти модуль максимального ускорения, которое груз будет испытывать при установившихся колебаниях.
Ответ: м/c2
Кубик массой 1 кг покоится на гладком горизонтальном столе, сжатый с боков пружинами (см. рисунок). Первая пружина сжата на 4 см, а вторая сжата на 3 см. Жесткость второй пружины Чему равна жесткость первой пружины
Ответ: Н/м
На горизонтальной плоскости лежит деревянный брусок массой прикрепленный к вертикальной стенке пружиной с коэффициентом упругости В центр бруска попадает пуля массой летящая горизонтально и параллельно пружине, и застревает в нем. Определить скорость пули, если максимальное сжатие пружины после удара составило Трением бруска о плоскость пренебречь.
Брусок массой покоится на горизонтальной шероховатой поверхности. К нему прикреплена пружина жесткости Какую работу нужно совершить для того, чтобы сдвинуть с места брусок, растягивая пружину в горизонтальном направлении, если коэффициент трения между бруском и поверхностью
К центру крышки напольных весов приторочена вертикальная пружина. Весы показывают Затем Дмитрий Т. становится на весы рядом с пружиной, и показания становятся равны
Как изменятся показания весов относительно если стоящий на весах Дмитрий начнет растягивать пружину, прикладывая к ней вертикальную силу ?
Как изменятся показания весов относительно если Дмитрий целиком взгромоздится на пружину?
Что покажут весы (не стесняйтесь вводить переменные), если Дмитрий встанет рядом с весами и, взявшись за пружину, аккуратно оторвет весы от пола?
Весы устроены следующим образом: две одинаковые массивные горизонтальные пластины соединены пружинками, сжатие которых весы переводят в вес по закону Гука.
Тело массой прикреплено к вертикально стоящей пружине жесткостью и совершает колебания с амплитудой В тот момент, когда тело проходит положение равновесия, двигаясь вверх, на него сверху падает и прилипает к нему кусок пластилина массой Чему будет равна новая амплитуда колебаний Скорость пластилина за мгновение до столкновения с телом равна Сделайте чертеж. Обоснуйте применимость использованных законов.
Тело массой под действием пружин совершает колебания с амплитудой на гладком горизонтальном столе. В тот момент, когда тело проходит положение равновесия, на него сверху падает и прилипает к нему кусок пластилина массой Чему будет равна новая амплитуда колебаний?
Пластилиновый шар неподвижно подвешен на вертикальной пружине, верхний конец которой прикреплен к потолку. Снизу на него налетает такой же шар, скорость которого перед соударением равна и между телами присходит абсолютно неупругий удар, после которого тела движутся поступательно вертикально вверх. Начавшиеся колебания таковы, что в высшей точке подъема грузов пружина не деформирована. Найдите время после соударения, через которое скорость шаров впервые достигнет максимального значения.
Куб массой стоящий на горизонтальном столе и прикрепленный к недеформированной горизонтальной пружине жесткостью испытывает соударение с горизонтально летевшим со скоростью пластилиновым шариком массой (см. рисунок). Определите деформацию пружины после прекращения возникших затухающих колебаний. Известно, что к моменту остановки колебаний из-за трения о стол выделилось столько же теплоты, сколько при соударении пластилинового шара с кубом. Обоснуйте применимость использованных законов.
Плитка массой покоится на вертикальной пружине, сжимая ее. С высоты над полом, равной длине недеформированной пружины, свободно падает пластилин массой и прилипает к плите. Найти амплитуду установившихся колебаний. Грузы движутся поступательно и вертикально.
В вертикально расположенном цилиндре находится кислород массой отделенный от атмосферы поршнем, который соединен с дном цилиндра пружиной жесткостью При температуре поршень располагается на расстоянии от дна цилиндра. До какой температуры надо нагреть кислород, чтобы поршень расположился на высоте от дна цилиндра?
Два одинаковых кирпича соединены вертикальной пружиной. Нижний из них покоится на столе на высоте от пола. Стол внезапно исчезает. В момент удара нижнего кирпича о пол пружина впервые оказалась не деформирована. Найти высоту если изначально деформация пружины составляла
Грузы массами и соединены вертикальной пружиной жесткостью Сначала систему удерживают неподвижно за верхний груз массой затем аккуратненько отпускают. Найти законы движения для обоих грузов, изобразить зависимости на графиках
На вертикальной пружине жесткостью покоится плита массой Сверху на нее падает шарик для гольфа массой и отскакивает совершенно упруго. Найдите скорость шарика для гольфа перед ударом, если второе соударение произошло через время после первого. Участники процесса движутся поступательно вдоль оси пружины.
Саркису понадобилось узнать коэффициент жесткости пружины. Для этого он измерил ее длину в недеформированном состоянии линейкой с миллиметровыми делениями, и получил результат 10 см. Затем он измерил длину этой же пружины, к которой был подвешен груз массой 1000 г, и получил результат 12 см. Чему равен коэффициент жесткости пружины по проведенным измерениям? Рассчитайте коэффициент жесткости как среднее арифметическое между минимально возможным и максимально возможным коэффициентом жесткости для данных измерений. Ответ округлите до сотых. Погрешность измерений примите равной цене деления линейки.
Ответ: Н/см
Верхний конец пружины идеального пружинного маятника неподвижно закреплён, как показано на рисунке. Масса груза маятника равна жёсткость пружины равна Груз оттянули вниз на расстояние от положения равновесия и отпустили с начальной скоростью, равной нулю. Какие формулы позволяют рассчитать значения физических величин А и Б, характеризующих колебания маятника?
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно определить.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры.
| А | Б |
Груз массой соединён невесомой и нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок, с бруском массой К этому бруску на лёгкой пружине подвешен второй такой же брусок. Длина нерастянутой пружины , коэффициент трения груза о поверхность стола Определите жёсткость пружины, если при движении брусков длина пружины постоянна и равна Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на тела. Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.
Материальные точки массами и прикреплены к невесомому стержню как показано на рисунке. К точке прикреплена невесомая пружина жесткостью верхний конец которой закреплен. Длина пружины в недеформированном состоянии В начальный момент концы пружины связаны нитью длиной Определите силу реакции стержня, действующую на массу сразу после пережигания нити. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на шарики. Обоснуйте применимость законов, использованных при решении задачи.
На подставке лежит тело, подвешенное к потолку с помощью пружины. В начальный момент пружина не деформирована. Подставку начинают опускать вниз с ускорением Через какое время тело оторвется от подставки? Коэффициент жесткости пружины масса тела
На подставке массой лежит тело, подвешенное к потолку с помощью пружины. В начальный момент пружина не деформирована. Подставку начинают опускать вниз с ускорением Найдите зависимость от времени силы, которую необходимо прикладывать к подставке, чтобы она двигалась равноускоренно. Коэффициент жесткости пружины масса тела
Два шарика подвешены на вертикальных тонких нитях так, что они находятся на одной высоте. Между шариками находится сжатая и связанная нитью лёгкая пружина. При пережигании связывающей нити пружина распрямляется, расталкивает шарики и падает вниз. В результате нити отклоняются в разные стороны на одинаковые углы. Во сколько раз одна нить длиннее другой, если отношение масс шариков Считать величину сжатия пружины во много раз меньше длин нитей. Обоснуйте применимость законов, используемых при решении задачи.
Два деревянных кольца детских пирамидок № 1 и № 2, способных без трения скользить по оси, соединили с основаниями этих пирамидок двумя одинаковыми лёгкими пружинками (см. рисунок). Пирамидку № 2 поместили в прочный сосуд с глицерином, прикрепив основание к его дну. Обе пирамидки покоятся относительно Земли. Как изменится по сравнению с этим случаем (увеличится, уменьшится или останется прежней) длина пружин пирамидок № 1 и № 2 во время свободного падения с балкона высокого дома? Сопротивлением воздуха пренебречь. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения. Плотность глицерина превышает плотность дерева.
К пружине школьного динамометра подвесили груз массой 0,1 кг. Пружина при этом упруго удлинилась на 2,5 см. Чему будет равно удлинение пружины, если масса груза уменьшится вдвое?
Ответ: см
К пружине школьного динамометра подвесили груз массой 0,1 кг. Пружина при этом упруго удлинилась на 2,5 см. Чему будет равно удлинение пружины, если массу груза увеличить втрое?
Ответ: см
Маленький кусочек сыра растягивает вертикальную пружину на 1 сантиметр на Луне. Сколько таких же пружин нужно присоединить параллельно к этому кусочку сыра, чтобы их удлинение на Земле было также 1 сантиметр? Считайте, что ускорение свободного падения на Луне в 6 раз меньше земного.
Ответ:
Две одинаковых пружины соединили последовательно. Подвесив пружины вертикально на штативе, к нижней подвесили первый груз массой Затем эти же пружины соединили параллельно и подвесили к ним второй груз массой
Найдите отношение масс если удлинение пружин в обоих случаях одинаково.
Ответ:
Два груза и соединены пружиной с коэффициентом жесткости Если поставить грузы вертикально, чтобы оказался сверху, то пружина оказывается деформирована на Если поставить грузы вертикально так, чтобы оказался сверху, то пружина деформирована на
Какова будет деформация пружины, если грузы положить горизонтально на гладкую горизонтальную поверхность и приложить горизонтальную силу к первому грузу, как показано на рисунке? Деформация пружины постоянна, колебания не возникают.
Ответ: см
В Вашем распоряжении динамометр и линейка. Растянув пружину динамометра на 5 см, Вы обнаружили, что его показания равны 2 Н. Какова жёсткость пружины динамометра?
Ответ: Н/м
К системе из кубика массой 1 кг и двух пружин приложена постоянная горизонтальная сила величиной (см. рисунок). Система покоится. Между кубиком и опорой трения нет. Левый край первой пружины прикреплён к стенке. Жёсткость первой пружины Жёсткость второй пружины Чему равно удлинение второй пружины?
Ответ: см
Груз, подвешенный на лёгкой пружине жёсткостью 400 Н/м, совершает свободные вертикальные гармонические колебания. Пружину какой жёсткости надо взять вместо первой пружины, чтобы период свободных колебаний этого груза стал в 2 раза меньше?
Ответ:
При упругой деформации 2 см стальная пружина имеет потенциальную энергию 2 Дж. Какой станет потенциальная энергия этой пружины при увеличении деформации ещё на 1 см?
Ответ: Дж
В вертикальном цилиндре под поршнем находится один моль гелия при температуре Поршень связан с дном цилиндра пружиной, коэффициент упругости которой Расстояние от поршня до дна цилиндра До какой температуры нужно нагреть цилиндр с гелием, чтобы поршень поднялся на Универсальная газовая постоянная
Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён лёгкой горизонтальной пружиной с вертикальной стенкой. Груз немного смещают от положения равновесия и отпускают из состояния покоя, после чего он начинает колебаться, двигаясь вдоль оси пружины, параллельно которой направлена ось В таблице приведены значения координаты груза в различные моменты времени Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице. Погрешность измерения координаты равна 0,1 см, времени — 0,1 с.
| с | 0,0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 |
| см | 4,0 | 2,8 | 0,0 | −2,8 | −4,0 | −2,8 | 0,0 |
В момент времени 0,8 с ускорение груза максимально.
Модуль силы, с которой пружина действует на груз, в момент времени 0,8 с меньше, чем в момент времени 1,2 с.
Частота колебаний груза равна 1 Гц.
Период колебаний груза равен 1,6 с.
В момент времени 1,2 с потенциальная энергия пружины минимальна.
Ответ:
В таблице представлены данные о положении шарика, прикреплённого к пружине и колеблющегося вдоль горизонтальной оси в различные моменты времени.
| 0,0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | 3,0 | 3,2 | |
| 0 | 5 | 9 | 12 | 14 | 15 | 14 | 12 | 9 | 5 | 0 | −5 | −9 | −12 | −14 | −15 | −14 |
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о характере движения тела.
Кинетическая энергия шарика в момент времени 2,0 с максимальна.
Период колебаний шарика равен 4,0 с.
Амплитуда колебаний шарика равна 30 мм.
Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и пружины, в момент времени 3,0 с максимальна.
Потенциальная энергия пружины в момент времени 2,0 с минимальна.
Ответ:
В лабораторных опытах по изучению закона Гука две пружины с различной жёсткостью прикрепили вертикально к штативу, поочерёдно подвешивали к ним грузы разной массы и измеряли линейкой удлинение пружин. Результаты опытов с учётом погрешностей представлены в таблице.
| № опыта | № пружины | Масса груза, г | Удлинение пружины , см |
|---|---|---|---|
| 1 | пружина № 1 | 100 | 1,9±0,1 |
| 2 | пружина № 1 | 200 | 4,1±0,1 |
| 3 | пружина № 1 | 300 | 6,0±0,1 |
| 4 | пружина № 2 | 200 | 1,9±0,1 |
| 5 | пружина № 2 | 300 | 2,9±0,1 |
| 6 | пружина № 2 | 400 | 4,1±0,1 |
Выберите из списка все утверждения, соответствующие результатам этих опытов.
Закон Гука выполняется только для пружины № 1.
Жёсткость пружины № 1 в 2 раза меньше, чем у пружины № 2.
Жёсткость пружины № 1 равна 500 Н/м.
Жесткость пружины № 2 равна 10 Н/м.
Если к пружине № 2 подвесить груз 500 г, то её удлинение составит 5,0±0,1 см.
Ответ:
Ученик проводит опыт, исследуя зависимость модуля силы упругости пружины от длины пружины. Эта зависимость выражается формулой где — длина пружины в недеформированном состоянии. График полученной зависимости приведен на рисунке.
Выберите все верные утверждения, соответствующие результатам этого опыта.
Длина пружины в недеформированном состоянии равна 3 см.
Для данной пружины закон Гука выполняется только при деформации до 1 см.
Жёсткость пружины равна 200 Н/м.
При длине 1 см пружина разрушается.
Жёсткость пружины при сжатии меньше, чем при растяжении.
Ответ:
Груз изображённого на рисунке пружинного маятника совершает гармонические колебания между точками 1 и 3. Как меняются модуль скорости груза и потенциальная энергия пружины маятника при движении груза от точки 2 к точке 1?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Модуль скорости груза | Потенциальная энергия пружины |
Подвешенный на пружине груз совершает вертикальные свободные гармонические колебания. Массу груза уменьшили, оставив жёсткость пружины и амплитуду колебаний неизменными. Как при этом изменились частота колебаний груза и его максимальная скорость?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Частота колебаний груза | Максимальная скорость груза |
Массивный груз, подвешенный к потолку на пружине, совершает вертикальные свободные колебания. Пружина всё время остаётся растянутой. Как ведёт себя потенциальная энергия пружины и кинетическая энергия груза, когда груз движется вверх от положения равновесия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Потенциальная энергия пружины | Кинетическая энергия груза |
Груз изображённого на рисунке пружинного маятника совершает затухающие гармонические колебания между точками 1 и 3. Как меняется полная механическая энергия маятника и потенциальная энергия груза в поле тяжести при движении груза маятника от точки 2 к точке 1?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Полная механическая энергия маятника | Потенциальная энергия груза в поле тяжести |