Загрузил Алина А

ср механические колебания 2020

Реклама
Самостоятельная работа 11 класс
Механические колебания
Вариант № 1
1. На графиках представлена зависимость координаты х центров масс тела а и
тела б от времени t при гармонических колебаниях вдоль оси Ox.
На каком расстоянии друг от друга находятся центры масс тел а и б в момент
времени 0 с? (Ответ дайте в сантиметрах.)
2. Период колебаний потенциальной энергии горизонтального пружинного
маятника 1 с. Каким будет период ее колебаний, если массу груза маятника
увеличить в 2 раза, а жесткость пружины вдвое уменьшить? (Ответ дайте в
секундах.)
3. Математический маятник с периодом колебаний Т отклонили на
небольшой угол от положения равновесия и отпустили с начальной
скоростью, равной нулю (см. рисунок). Через какое время (в долях
периода) после этого потенциальная энергия маятника в первый раз
вновь достигнет максимума? Сопротивлением воздуха пренебречь.
4. Груз, подвешенный на пружине жесткости 400 Н/м, совершает вертикальные
свободные гармонические колебания. Какой должна быть жесткость пружины,
чтобы частота колебаний этого же груза была в 2 раза меньше.
5. В таблице представлены данные о положении шарика, гармонически
колеблющегося вдоль оси Ox в различные моменты времени.
t, с 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
х,
– – – –
0 2 5 10 13 15 13 10 5 2 0 –2 –5
мм
10 13 15 13
Какова амплитуда колебаний шарика? (Ответ дайте в миллиметрах.)
6. Груз на длинной лёгкой пружине совершает колебания с частотой 0,5 Гц.
Пружину разрезали на 4 равные части и прикрепили к одной из частей тот же
груз. Чему стал равен период колебаний получившегося пружинного маятника?
(Ответ дайте в секундах.)
7. Скорость тела, совершающего гармонические колебания меняется с
течением
времени
в
соответствии
с
уравнением
где
все
величины
выражены в СИ. Какова амплитуда колебаний
скорости? (Ответ дайте в метрах в секунду.)
8. Груз массой 20 г, закреплённый на лёгкой
пружине, совершает вертикальные колебания. На
рисунке
изображены
графики
зависимости
смещения x груза от времени t и проекции Vx скорости
груза от времени. Определите, чему равна жёсткость пружины. Ответ выразите в
Н/м.
9. Частота собственных малых вертикальных колебаний пружинного маятника
равна 6 Гц. Какой станет частота таких колебаний, если массу груза пружинного
маятника увеличить в 4 раза? Ответ приведите в герцах.
10. К вертикальной пружине при проведении первого опыта подвесили груз
массой 2 кг, а при проведении второго опыта — груз массой 4,5 кг. Во сколько
раз увеличился период колебаний пружинного маятника во втором опыте?
11. Гиря массой 2 кг подвешена на стальной пружине и совершает свободные
колебания вдоль вертикально направленной оси Ox, координата x центра масс
гири, выраженная в метрах, изменяется со временем по закону
Чему
равна кинетическая энергия гири в начальный момент времени? (Ответ выразите
в джоулях.)
12. Пружинный маятник представляет собой груз, склеенный из двух частей и
прикреплённый к лёгкой пружине. Он совершает гармонические колебания
вдоль поверхности гладкого горизонтального стола. В момент, когда груз
находился в крайней точке своей траектории, одна из его частей отклеилась. Как
изменились в результате этого частота колебаний пружинного маятника,
амплитуда колебаний пружинного маятника, максимальная кинетическая
энергия пружинного маятника?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.
Цифры в ответе могут повторяться.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) частота колебаний пружинного маятника
Б) амплитуда колебаний пружинного маятника
В)
максимальная
кинетическая
энергия
пружинного маятника
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке,
соответствующем буквам
13. Груз, подвешенный на лёгкой пружине
жёсткостью 200 Н/м, совершает вертикальные
колебания. На рисунке изображены графики
зависимости смещения груза x и проекции скорости
груза Vx от времени t.
На основании анализа приведённых графиков,
выберите два верных утверждения и укажите в
ответе их номера.
1) Круговая частота ω колебаний груза равна 40
рад/с.
ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
2) Период колебаний груза равен (0,1π) с.
3) Максимальное ускорение груза равно по модулю 800 см/с2.
4) Масса груза равна 1 кг.
5) Максимальная потенциальная энергия упругой деформации пружины равна
4 кДж.
14. Маленький шарик, подвешенный на лёгкой нерастяжимой
нити, совершает колебания. Когда шарик проходит положение
равновесия, с помощью специального зажима, расположенного в
точке А, изменяют положение точки подвеса. Как при этом
изменяются следующие физические величины: период колебаний
шарика, максимальный угол отклонения шарика от положения равновесия,
модуль силы натяжения нити в точке О?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается;
2) уменьшается;
3) не изменяется.
Цифры в ответе могут повторяться.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
A) Период колебаний шарика
Б) Максимальный угол отклонения шарика от
положения равновесия
B) Модуль силы натяжения нити в точке О
1) Увеличивается
2) Уменьшается
3) Не изменится
15. Груз изображенного на рисунке пружинного маятника
может совершать гармонические колебания между точками 1 и
3. Период колебаний груза Т.
Графики А и Б представляют изменения физических величин,
характеризующих колебания груза после начала колебаний из положения в точке
1.
ГРАФИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А)
1) Потенциальная энергия пружинного маятника;
2) Кинетическая энергия груза на пружине;
3) Проекция скорости груза на ось Ох;
4) Проекция ускорения груза на ось Ох.
Б)
Установите соответствие между графиками и физическими величинами,
зависимости которых от времени эти графики могут представлять.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию
второго
16. В груз массой M горизонтально расположенного не колеблющегося
пружинного маятника попадает пуля массой m, летевшая со скоростью V вдоль
оси пружины жёсткостью k. Пуля застревает в грузе. Пружина очень лёгкая,
трение при движении маятника пренебрежимо мало.
Установите соответствие между физическими величинами и формулами,
выражающими их в рассматриваемой задаче.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из
второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под
соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
ФОРМУЛА
А) круговая частота ω колебаний груза маятника
Б) амплитуда колебаний груза маятника
1)
2)
3)
4)
Самостоятельная работа 11 класс
Механические колебания
Вариант № 2
1. На рисунке представлены графики зависимости координаты х центров масс
тела а и тела б от времени t при гармонических колебаниях вдоль оси Ox.
В какой момент времени между 0 и 4 с тело б двигалось в том же направлении
и с такой же скоростью, которую имело тело а в момент времени
? (Ответ
дайте в секундах.)
2. Длина нити математического маятника при проведении первого опыта была
равна 40 см, а при проведении второго опыта — 10
см. Во сколько раз увеличилась частота колебаний
математического маятника при проведении второго
опыта?
3. Груз, закреплённый на лёгкой пружине
жёсткостью 200 Н/м, совершает вертикальные
колебания. На рисунке изображены графики
зависимости смещения x груза от времени t и
проекции Vx скорости груза от времени. Определите,
чему равна масса груза. Ответ выразите в кг.
4. На рисунке изображена зависимость амплитуды
установившихся колебаний маятника от частоты
вынуждающей силы (резонансная кривая). Частота
вынуждающей силы вначале была равна 0,5 Гц, а затем
стала равна 1,0 Гц.
Во сколько раз изменилась при этом амплитуда
установившихся вынужденных колебаний маятника?
5. Математический маятник с периодом колебаний Т отклонили на
небольшой угол от положения равновесия и отпустили с начальной
скоростью равной нулю (см. рисунок). Через какое время (в долях
периода) после этого кинетическая энергия маятника во второй раз
достигнет максимума? Сопротивлением воздуха пренебречь.
6. Смещение груза пружинного маятника от положения равновесия меняется с
течением времени по закону
где период Т = 1 с. Через какое
минимальное время начиная с момента t = 0 потенциальная энергия маятника
вернётся к своему исходному значению? Ответ выразите в секундах.
7. Период свободных колебаний пружинного маятника равен 0,5 с. Каким
станет период свободных колебаний этого маятника, если массу груза маятника
увеличить в 2 раза, а жёсткость пружины вдвое уменьшить? Ответ дайте в
секундах.
8. Маленький грузик массой 25 г, закреплённый на
пружине, совершает гармонические колебания.
График зависимости координаты x этого грузика от
времени t изображён на рисунке. Какова жёсткость
пружины? (Ответ дайте в Н/м.)
9. Гиря массой 1,5 кг подвешена на нити и
совершает свободные колебания вдоль горизонтально направленной оси Ox,
координата x центра масс гири, выраженная в метрах, изменяется со временем по
закону х = 1,2 cos 3 𝑡. Чему равна кинетическая энергия
гири в начальный момент времени? (Ответ выразите в
джоулях.)
10. Точечное тело совершает гармонические
колебания, двигаясь вдоль прямой линии. Школьник
построил график зависимости координаты x этого тела
от времени t (показан на рисунке). Чему равна максимальная
скорость движения тела? Ответ выразите в м/с.
11. На рисунке представлен график зависимости
потенциальной
энергии
математического
маятника
(относительно положения его равновесия) от времени.
Какова кинетическая энергия маятника в момент
времени
? (Ответ дайте в джоулях.)
12. Пружинный маятник представляет собой груз, прикреплённый к легкой
пружине. Он совершает гармонические колебания вдоль поверхности гладкого
горизонтального стола. В момент, когда груз находился в крайней точке своей
траектории, к нему прилипла тяжелая дробинка, не имевшая в момент перед
прилипанием скорости относительно груза. Как изменились в результате этого
частота колебаний пружинного маятника, амплитуда колебаний пружинного
маятника, максимальная кинетическая энергия пружинного маятника?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины.
Цифры в ответе могут повторяться.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
А) частота колебаний пружинного маятника
1) увеличилась
Б) амплитуда колебаний пружинного маятника
2) уменьшилась
В) максимальная кинетическая энергия пружинного
3) не изменилась
маятника
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
13. Отец посадил на качели младшую дочь и раскачал качели до амплитуды
30°. Затем он остановил качели, посадил на них вместо дочери старшего сына,
масса которого больше массы дочери, и снова раскачал качели до той же
амплитуды Как при этом изменились следующие физические величины:
максимальная потенциальная энергия качающегося ребёнка относительно
поверхности земли, скорость качелей при прохождении ими положения
равновесия, максимальная сила давления качающегося ребёнка на сиденье
качелей?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась;
2) уменьшилась;
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.
Цифры в ответе могут повторяться.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
A) Максимальная потенциальная энергия
1) Увеличивается
качающегося ребёнка относительно поверхности земли
2) Уменьшается
Б) Скорость качелей при прохождении ими
3) Не изменится
положения равновесия
B) Максимальная сила давления качающегося ребёнка
на сиденье качелей
14. Математический маятник совершает гармонические
колебания между точками 1 и 2.
Графики
А
и
Б
представляют
зависимость
от
времени t физических величин, характеризующих колебания. В
начальный момент времени t маятник находился в положении 1.
ГРАФИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А)
1) Потенциальная энергия маятника
относительно поверхности земли;
2) Кинетическая энергия маятника;
3) Проекция ускорения на ось Ох.
Б)
4) Проекция скорости на ось Ох.
Установите соответствие между графиками и физическими величинами,
зависимости которых от времени эти графики могут представлять.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию
второго
15. Тело совершает свободные гармонические колебания. Координата тела
изменяется по закону
где все величины приведены в СИ.
Установите соответствие между физическими величинами и их значениями. К
каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из
второго столбца.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
А) начальная координата тела
Б) максимальное значение модуля скорости
тела
ЕЁ ЗНАЧЕНИЕ (в СИ)
1) 0,05
2) 0
3) 0,1
4) 0,2
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам
16. К лёгкой вертикальной пружине подвешивают гирю, в результате чего она
в положении равновесия оказывается растянутой (по сравнению с
недеформированным состоянием) на длину L. Затем груз толкают в
вертикальном направлении, и он начинает колебаться c амплитудой A < L.
Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими
получившийся пружинный маятник, и формулами, при помощи которых их
можно найти. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую
позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под
соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
ФОРМУЛА
А) период колебаний маятника
Б) модуль максимальной скорости гири в процессе
1)
колебаний
2)
3)
4)
Скачать