15 задач по физике

часть 1. Контрольная работа 1

1.025.  На ступенчатый цилиндрический блок намотаны в противоположных направлениях две легкие нити, нагруженные массами  m1 = 4 кг и  m2 = 8 кг. Определить угловое ускорение блока и натяжения   и   нитей, если момент инерции блока I = 0,1 кг*м2, r = 10 см, R = 20 см.
1.035.  Два тела движутся навстречу друг другу и соударяются. Скорость первого тела до удара v1 = 2 м/с, скорость второго v2 = 4 м/c. Общая скорость тел после удара по направлению совпадает с направлением скорости v1 и равна v = 1 м/c. Во сколько раз кинетическая энергия первого тела была больше кинетической энергии второго тела, если соударение неупругое.
1.055.  Полная энергия тела, совершающего гармоническое колебательное движение, W = 30 мкДж, максимальная сила, действующая на тело,  Fmах  = 1,3 мН. Записать уравнение движения этого тела, если период колебаний Т = 2 с и начальная фаза ф0 = π3.
Дано: W = 30 мкДж, Fмах  = 1,3 мН, Т = 2 с, ф0 = π/3.
1.075.  При адиабатном сжатии давление воздуха было увеличено от p1 = 50 кПа до p2 = 0,5 МПа.  Затем при неизменном объеме температура воздуха была понижена до первоначальной. Определить давление p3 газа в конце процесса. Построить график процесса.
1.095. Кислород при неизменном давлении p = 80 кПа нагревается. Его объём увеличивается от V1 = 1 м3  до V2 = 3 м3 . Определить: 1) изменение ΔU внутренней энергии кислорода; 2) работу  А, совершённую им при расширении; 3) количество теплоты Q, сообщённое газу.
1.105. Разность удельных теплоемкостей сР – сV некоторого двухатомного газа равна 260 Дж/(кг∙К). Определить молярную массу μ газа и его удельные теплоемкости сP  и сV.
1.115.  Газ,  совершающий  цикл  Карно,  получает теплоту  Q1  =  84  кДж. Определить работу  А  газа,  если  температура  T1  теплоотдатчика  в  три  раза выше температуры T2 теплоприемника.
1.135  Пробковый шарик радиусом 5  мм всплывает в сосуде, наполненном касторовым маслом. Найти динамическую вязкость касторового масла, если шарик всплывает с постоянной скоростью 3,5 см/с.

часть 2. Контрольная работа 2

2.015.  На рисунке АА'   –  заряженная бесконечная  плоскость с поверхностной плотностью заряда σ = 40 мкКл/м2  и  В – одноимённо заряженный шарик с массой m = 1 г и зарядом q  = 1 нКл. Какой угол α с плоскостью АА'   образует  нить,  на которой висит шарик?
2.025.  Поле создано двумя точечными зарядами +2 q и – q, находящимися
на расстоянии d = 12  см друг  от друга. Найти  точку на прямой,  соединяющей
заряды, в которой потенциал φ поля равен нулю. Определить напряжённость Е
поля в этой точке.
2.035.  Сплошной непроводящий шар радиусом  R  обладает  зарядом  q, который равномерно распределен по объему. Определить напряженность поля в точках, отстоящих от центра на расстояниях r1 < R и r2 > R.
2.045.  Определить работу сил поля, созданного двумя точечными зарядами
q1 = 10,0 нКл и q2 = -2 нКл, при переносе заряда q = 1 нКл из точки 1 в точку 2
поля, если а = 6 см.  
2.055.  Пространство между пластинами плоского конденсатора  заполнено диэлектриком  (фарфор), объём которого V = 100 см3 . Поверхностная плотность заряда на пластинах конденсатора σ = 8,85*10-9 Кл/м2.  Определить  работу  А, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить диэлектрик из конденсатора, после отключения его от источника. Трением диэлектрика о пластины конденсатора  пренебречь.
2.065.  Две лампочки рассчитаны на напряжение U = 220 В, их мощность Р01  = 100 Вт и Р02  =  200 Вт  и  сопротивления R1  =  484 Ом  и R2  = 2420 Ом. Определить мощности  Р1  и  Р2, выделяемые в каждой лампочке,  если  их параллельно присоединить к источнику тока с ЭДС = 10 В, внутренним сопротивлением  r = 1 Ом.
2.075.  Три  источника  тока  с ЭДС  ε1  =  11 В,  ε2  =  4 В  и  ε3  =  6 В  и  три реостата с сопротивлением R1 = 5 Ом, R2 = 10 Ом и R3 = 2 Ом соединены, как показано на рисунке. Определить силы токов  I  в  реостатах.  Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь.