Пружина

Груз изображённого на рисунке пружинного маятника совершает затухающие гармонические колебания между точками 1 и 3. Как меняется ускорение груза и жесткость пружины при движении груза маятника от точки 1 к точке 2?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. увеличивается
2. уменьшается
3. не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Маленькая шайба массы способная перемещаться вдоль гладкого стержня, находится на поверхности горизонтального диска, равномерно вращающегося с угловой скоростью на расстоянии от оси с которой шайба соединена лёгкой недеформированной пружинкой жёсткости (см. рисунок). Коэффициент трения между шайбой и диском — Как только угловая скорость начинает медленно и плавно возрастать, шайба начинает смещаться. При угловой скорости расстояние до оси стало при этом диск стал вновь вращаться равномерно.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Маленькая шайба массы способная перемещаться вдоль гладкого стержня, находится на поверхности горизонтального диска, равномерно вращающегося с угловой скоростью на расстоянии от оси с которой шайба соединена лёгкой недеформированной пружинкой жёсткости (см. рисунок). Коэффициент трения между шайбой и диском — Как только угловая скорость начинает медленно и плавно возрастать, шайба начинает смещаться. При угловой скорости расстояние до оси стало при этом диск стал вновь вращаться равномерно.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Один конец лёгкой пружины жёсткостью прикреплён к бруску, а другой закреплён неподвижно. Брусок скользит по горизонтальной направляющей так, что его координата изменяется со временем по закону

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Невесомая пружина с коэффициентом жесткости прикреплена верхним концом к потолку (см. рисунок). К нижнему концу пружины прикрепляют груз массой и осторожно отпускают без начальной скорости в момент времени Начинаются гармонические колебания с циклической частотой Уровень отсчета потенциальной энергии взаимодействия груза с Землей принять за начальное положение.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Невесомая пружина с коэффициентом жесткости прикреплена верхним концом к потолку (см. рисунок). К нижнему концу пружины прикрепляют груз массой и осторожно отпускают без начальной скорости в момент времени Начинаются гармонические колебания с циклической частотой Уровень отсчета потенциальной энергии взаимодействия груза с Землей принять за начальное положение.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Брусок массы удерживается на гладкой наклонной плоскости с углом наклона при помощи пружины жесткостью как показано на рисунке. Второй брусок массы который находится на расстоянии от первого выше по наклонной плоскости, соскальзывает вниз без начальной скорости. После абсолютно неупругого соударения двух брусков максимальное сжатие пружины составило Пренебрегая начальной деформацией пружины, найдите жесткость Ускорение свободного падения принять равным

К одному концу легкой пружины жесткостью прикреплен массивный груз, лежащий на горизонтальной плоскости, другой конец пружины закреплен неподвижно (см. рисунок). Коэффициент трения груза по плоскости Груз смещают по горизонтали, растягивая пружину, затем отпускают с начальной скоростью, равной нулю. Груз движется в одном направлении и затем останавливается в положении, в котором пружина уже сжата. Максимальное растяжение пружины, при котором груз движется таким образом, равно Найдите массу груза.

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:

Период гармонических колебаний массивного груза на лёгкой пружине равен 1,8 с. В некоторый момент времени кинетическая энергия груза достигает максимума. Через какое минимальное время кинетическая энергия груза достигнет минимума?

Ответ: с

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость периода свободных колебаний пружинного маятника от массы груза. У него имеется пять пружинных маятников, характеристики которых приведены в таблице. Какие два маятника необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование? Грузы сплошные.

Запишите в ответе номера выбранных маятников.

Ответ:

Проводник массой и длиной подвешен к диэлектрику с помощью двух одинаковых проводящих пружин общей жесткостью Однородное магнитное поле с индукцией направлено перпендикулярно плоскости чертежа. К верхним концам пружины присоединен конденсатор емкостью Пренебрегая сопротивлением, собственной индуктивностью и емкостью проводников, определить период колебаний системы в вертикальной плоскости.

В сосуде (см. рис.) находится система тел, состоящая из блока с перекинутой через него нитью, к концам которой привязаны тело объемом и пружина жесткостью Нижний конец пружины прикреплен ко дну сосуда. На какую величину изменится сила натяжения нити, действующая на пружину, если эту систему целиком погрузить в жидкость плотностью Считать, что трение в оси блока отсутствует.

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

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.)

Шарик (материальная точка) массой совершает гармонические колебания с амплитудой на пружине с жесткостью На расстоянии от положения равновесия установили массивную стальную плиту, от которой шарик абсолютно упруго отскакивает. Найти период колебания в этом случае.

Лестница состоит из трех одинаковых гладких ступенек ширины и такой же высоты. На верхней ступеньке расположена в плоскости рисунка невесомая пружина жесткостью правым концом прикрепленная к неподвижной стенке, а левым упирающаяся в лежащий на ступеньке маленький шарик массой Шарик сдвигают вправо, сжимая пружину, после чего отпускают без начальной скорости. До какой максимальной величины можно сжать пружину, чтобы выпущенный шарик по одному разу коснулся средней и нижней ступенек? Удар шарика о ступеньку считать абсолютно упругим, трение и сопротивление воздуха не учитывать. Ускорение свободного падения принять

В вертикально расположенном цилиндрическом сосуде под поршнем весом содержится идеальный одноатомный газ. Между поршнем и неподвижной опорой располагается пружина, жесткость которой Расстояние между поршнем и дном сосуда при этом пружина не деформирована. Какое количество тепла нужно сообщить газу, чтобы поршень переместился на расстояние Атмосферное давление не учитывать.

Груз, подвешенный на пружине жёсткостью 200 Н/м, отклонили от положения равновесия и отпустили, в результате чего он начал совершать колебания вдоль вертикальной оси В таблице приведены изменения координаты груза с течением времени

Определите кинетическую энергию груза в момент времени 0,6 с.

Прикрепленный к вертикальной пружине груз медленно опускают до положения равновесия, причем пружина растягивается на длину На сколько растянется пружина, если тому же грузу предоставить возможность падать свободно с такого положения, при котором пружина не растянута? Какой максимальной скорости достигнет при этом груз? Массой пружины пренебречь.

Груз уравновешен на чашке пружинных весов, при этом в пружине запасена потенциальная энергия деформации На чашку весов поставили дополнительную гирю, так что масса нового груза стала в три раза больше первоначальной.

1) Во сколько раз величина максимального ускорения во время возникших колебаний отличается от ускорения свободного падения

2) С каким по величине ускорением движется груз в момент, когда его кинетическая энергия Затуханием колебаний пренебречь.

Тела массы и соединены пружиной жесткости На тело массы действует постоянная сила направленная вдоль пружины к телу массы Найдите, на сколько сжата пружина, если никаких других внешних сил нет, а колебания уже прекратились. Каким будет ускорение тел сразу же после прекращения действия силы

На гладком столе покоится брусок массой прикрепленный пружиной жесткости к стене. В брусок ударяется шарик массой движущийся по столу со скоростью направленной вдоль пружины. Считая соударение шарика и бруска упругим, найти амплитуду колебаний бруска после удара.

Два тела, которые первоначально покоились на гладкой горизонтальной плоскости, расталкиваются зажатой между ними пружиной и начинают двигаться поступательно со скоростями и Вычислить энергию которая была запасена в пружине, если известно, что суммарная масса обоих тел Пружина невесома. Трение от­сут­ству­ет.

Между двумя кубиками с массами и находится сжатая пружина. Если кубик с массой удерживать на месте, а другой освободить, то он отлетает со скоростью С какой скоростью будет двигаться кубик массы m, если оба кубика освободить одновременно? Деформация пружины одинакова в обоих случаях. Трением и массой пружины пренебречь.

На вертикально расположенной пружине с коэффициентом жесткости подвешен груз массой Грузу сообщают начальную скорость направленную вертикально вниз. Определить период и амплитуду колебаний груза.

Гиря массой подвешенная на пружине, совершает вертикальные гармонические колебания с амплитудой и периодом Определить силу натяжения пружины в момент, когда гиря достигает нижней точки. Ускорение свободного падения

Тело массой надетое на гладкий горизонтальный стержень, связано пружиной с неподвижной стенкой. В это тело попадает и застревает в нем пуля массой летящая горизонтально со скоростью направленной вдоль стержня. Тело вместе с застрявшей в нем пулей начинает колебаться с амплитудой Найти период колебаний тела.

Тело массой надетое на гладкий горизонтальный стержень, совершает свободные гармонические колебания под действием пружины. Какова полная механическая энергия колебаний если амплитуда колебаний а максимальное ускорение тела в процессе колебаний

Неподвижный груз, подвешенный на пружине, растягивает ее, находясь в положении равновесия, на длину Найти период собственных колебаний

Брусок 1 массы связан с грузом 2 массы нитью, перекинутой через невесомый блок на краю стола. Трения в оси блока нет, а коэффициент силы трения скольжения бруска по горизонтальной поверхности стола равен Один конец невесомой горизонтальной пружинки жесткости соединен с неподвижной стойкой на краю стола, а другой — с бруском. Брусок вначале удерживают в таком положении, что пружинка не деформирована, а затем отпускают. Найти максимальную величину скорости движения бруска по поверхности стола.

На горизонтальной поверхности стола лежит кубик массы к которому прикреплена невесомая пружинка жесткости К верхнему концу пружинки прикреплен второй такой же кубик. Кубики связаны нитью так, что ось сжатой пружинки вертикальна. При каких значениях начальной деформации пружинки нижний кубик после пережигания нити подскочит вверх?

Два шарика массами и покоящиеся на гладкой горизонтальной плоскости, связаны пружиной длиной и жесткостью Шарику массой сообщили скорость в направлении от шарика массой вдоль линии, соединяющей их центры. На какое максимальное расстояние удалятся шарики друг от друга?

Шарик массой прикреплен к неподвижным стенкам тремя пружинами, две из которых имеют жесткость а третья — Шарик может двигаться только поступательно вдоль горизонтальной оси. Пружины невесомы и в положении равновесия не напряжены. Шарику сообщают скорость Найти амплитуду колебаний шарика. Силу тяжести не учитывать.

Пружинное ружье наклонено под углом к горизонту. Энергия сжатой пружины равна Дж. При выстреле шарик массой г проходит по стволу ружья расстояние м, вылетает и падает на расстоянии от дула ружья в точке , находящейся на одной высоте с дулом (см. рисунок). Найдите расстояние . Трением в стволе и сопротивлением воздуха пренебречь.

Горизонтальная трубка площадью сечения открытая с двух концов, закреплена неподвижно. В ней находятся два поршня, один из которых соединен пружиной жесткостью с неподвижной стенкой. В исходном состоянии давление воздуха между поршнями равно атмосферному давлению пружина не деформирована и расстояние между поршнями равно Правый поршень медленно переместили вправо на расстояние Какое давление воздуха установилось при этом между поршнями? Температуру воздуха считать постоянной, трением пренебречь.

Груз массой лежит на горизонтальном плоском столе, вращающемся с угловой скоростью вокруг вертикальной оси, к которой он прикреплен с помощью невесомой пружины в недеформированном состоянии длиной и жесткостью . Коэффициент трения между столом и грузом . Определить, на каком расстоянии может находиться груз от оси вращения.

Гладкая наклонная плоскость образует угол с горизонтом. На плоскости лежит доска массой г, нижний конец которой упирается торцом в лёгкую пружину, закреплённую у основания наклонной плоскости (см. рисунок). Жёсткость пружины Н/м. На доске находится кубик массой г. Доску плавно смещают вниз вдоль наклонной плоскости, сжимая пружину, и отпускают без начальной скорости. Найти наибольшее смещение доски, при котором кубик не будет скользить по доске во время возникших в системе колебаний. Ускорение свободного падения принять равным м/с². Коэффициент трения между доской и кубиком

Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён пружиной со стенкой. Груз немного смещают от положения равновесия вдоль оси пружины и отпускают из состояния покоя, после чего он начинает колебаться, двигаясь вдоль оси пружины, вдоль 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.

1) В момент времени 0,8 с модуль ускорения груза минимален.
2) Период колебаний груза равен 1,6 с.
3) Частота колебаний груза равна 0,25 Гц.
4) В момент времени 0,4 с кинетическая энергия груза максимальна.
5) Модули сил, с которыми пружина действует на груз, в момент времени 0,2 с и в момент времени 0,8 с равны.

Ответ:

Груз массы прикрепленный пружиной жесткости к вертикальной оси, движется вокруг этой оси по окружности с угловой скоростью причем длина пружины равна Какова длина недеформированной пружины?