Описание
Практические (ситуационные) задачи
1. Аэростат поднимается с поверхности Земли вертикально вверх с ускорением a = 2 м/с2 . Через время t0 = 5 с после начала подъема аэростата из него выпал камень. Через какое время τ этот камень долетит до Земли? Сопротивлением воздуха пренебречь. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2 .
2. Орудие, не имеющее противооткатного устройства, стреляет снарядом под углом α = 60° к горизонту. Масса снаряда m = 10 кг, его начальная скорость v = 500 м/с. Определите скорость V орудия после выстрела, если его масса M = 1000 кг.
3. Автомобиль, движущийся со скоростью v0 = 30 м/с, оснащен сиреной, испускающей синусоидальную звуковую волну частотой ν0 = 300 Гц. Принимая скорость звука в воздухе равной v = 340 м/с, определите длины звуковых волн λ1 и λ2 перед автомобилем и за ним.
4. При взрыве атомной бомбы в атмосферу Земли была выброшена масса m = 1 кг радиоактивного плутония (Pu, атомная масса A = 244•10–3 кг/моль). Оцените, сколько атомов плутония вдыхал бы человек при каждом вдохе, если бы ветры равномерно перемешали плутоний по всей атмосфере. Для оценок примите объем легких V = 2•10–3 м3 , радиус Земли RЗ = 6,4•106 м. Для упрощения расчетов атмосферу Земли можно считать равноплотной высотой h = 10 км.
5. Пластинки плоского воздушного конденсатора расположены на расстоянии d = 4,0 мм друг от друга. Конденсатор заряжен до напряжения V = 400 В. Найдите объемную плотность we электрической энергии в пространстве между пластинами.
6. Для питания кинескопа телевизора требуется повысить напряжение от V1 = 220 В до V2 = 23 кВ (указаны действующие напряжения). Действующее значение силы тока в первичной обмотке I1 = 0,6 А. Определите действующее значение силы тока во вторичной цепи. Трансформатор считать идеальным.
7. Пучок красного света гелий-неонового лазера имеет длину волны в пустоте λ0 = 632,8 нм. Амплитуда напряженности электрического поля в пучке равна E0 = 6,0 кВ/м. Определите частоту ν лазерного света и амплитуду B0 магнитного поля в пучке.
8. Космический корабль, собственная длина которого l0 = 130 м, пролетает мимо космического маяка со скоростью v = 0,740c. Определите: длину корабля l, измеренную наблюдателем на маяке; интервал времени, который зафиксировал наблюдатель на маяке между моментами прохождения мимо маяка головной и хвостовой частей корабля.
9. Измерения спектрального состава излучения далекой звезды «белого карлика» показали, что максимум излучения в ее спектре приходится на ультрафиолетовую часть спектра с длиной волны λm = 250 нм. Оцените температуру «белого карлика» в предположении, что звезда излучает как абсолютно черное тело.
10. В фантастических телевизионных звездных войнах принимает участие звездный корабль «Enterprise», на борту которого в качестве «топлива» находится m = 200 кг антивещества. Предполагается, что необходимая энергия получается в контролируемом процессе аннигиляции вещества и антивещества. Какая энергия может быть получена при использовании всего запаса «топлива»?
Тестовые задания
1. Лодка переплывает реку шириной 600 м, причем рулевой все время держит курс перпендикулярно берегам. Скорость лодки относительно воды 4 м/с, скорость течения реки 3 м/с. Через какое время лодка достигнет противоположного берега? А) 5 мин
Б) 3 мин 20 с
В) 2 мин
Г) 2 мин 30 с
2. Человек тянет за один крючок динамометр с силой 60 Н, другой крючок динамометра прикреплен к стене. Каковы показания динамометра? А) 120 Н
Б) 30 Н
В) 0 Н
Г) 60 Н
3. Как изменится период колебаний груза на пружине, если жесткость пружины увеличить в 4 раза?
А) увеличится в два раза
Б) увеличится в четыре раза
В) уменьшится в четыре раза
Г) уменьшится в два раза
4. Как изменяется давление насыщенного пара при уменьшении его объема при постоянной температуре?
А) может как повышаться, так и понижаться
Б) не изменяется
В) понижается
Г) повышается
5. Плоский конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения. Как изменится заряд на обкладках конденсатора, если пространство между ними заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 2?
А) уменьшится в два раза
Б) увеличится в два раза
В) не изменится
Г) увеличится в четыре раза
6. В электрической цепи переменного тока включены последовательно резистор с активным сопротивлением 6 Ом, идеальная катушка с индуктивным сопротивлением 20 Ом и идеальный конденсатор с емкостным сопротивлением 10 Ом. Какая активная мощность выделяется в электрической цепи при действующем значении силы тока 2 А?
А) 100 Вт
Б) 40 Вт
В) 24 Вт
Г) 160 Вт
7. Источник света находится на расстоянии 2,5 м от собирающей линзы, имеющей фокусное расстояние 1 м. Изображение источника будет
А) мнимое, увеличенное
Б) мнимое, уменьшенное
В) действительное, увеличенное
Г) действительное, уменьшенное
8. Длина стержня в системе, в которой он покоится, равна l0. Длина этого стержня относительно системы отсчета, движущейся параллельно оси стержня
А) равна l0
Б) больше l0
В) меньше l0
Г) неизвестно
9. Как изменится кинетическая энергия электронов при фотоэффекте, если увеличить частоту облучающего света, не изменяя общую мощность излучения?
А) не изменится
Б) уменьшится
В) увеличится
Г) изменится случайным образом
10. При высоких температурах возможен синтез легких ядер с выделением большой энергии. Так, при синтезе дейтерия и трития получается гелий и выделяется энергия W = 17,6 МэВ: 1H2 1H3 2He4 …W . Кроме того, выделяется частица, которая служит признаком термоядерной реакции. Какая это частица?
А) нейтрон
Б) протон
В) электрон
Г) нейтрино
Список использованных источников
