(МЕХАНИКА).
В данной разработке представлены домашние задания по следующим темам:
Кинематика.
Динамика.
Законы сохранения в механике.
Элементы статики.
Задачи ориентированы на учебник Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев,
Н.Н. Сотский «Физика 10».
Каждое домашнее задание включает 6 задач. Их решение требует знания всех основных понятий законов и формул изучаемой темы. Задачи имеют различный уровень сложности, что позволяет учащимся выполнить необходимый минимум. Каждая задача имеет 10 вариантов. Это, с одной стороны, лишает учащихся возможности списать задание, а с другой стороны, дает возможность потренироваться в решении задач на данную тему.
Рекомендуется выдавать учащимся тексты заданий в начале прохождения темы и требовать сдачи решений в конце прохождения темы. Таким образом, ребята могут решать задачи постепенно, по мере прохождения темы.
В зависимости от уровня класса, задания можно давать как индивидуально, так и группам.
При желании можно выделить урок на «защиту» домашних задач, что лишний раз позволит ученикам продемонстрировать свои знания и умения.
10 класс. Кинематика.
Задача 1. Тело брошено под углом α к горизонту с начальной скоростью v0. Дальность полета – хm, высота — hm, время полета – tm. (g = 10 м/с2)
hm, м | xm, м | Vo, м/с | α | tm, с | |
1 | ? | ? | ? | 30 | 4 |
2 | ? | ? | ? | 20 | 0,68 |
3 | 10 | ? | ? | 45 | ? |
4 | ? | 8,4 | ? | 40 | ? |
5 | ? | 82,1 | ? | 35 | ? |
6 | 36,3 | ? | ? | 50 | ? |
7 | ? | 31,4 | ? | 15 | ? |
8 | ? | ? | 30 | ? | 2,52 |
9 | 2,8 | ? | ? | 30 | ? |
10 | ? | 61,9 | 25 | ? | ? |
Задача 2. Тело брошено под углом а к горизонту со скоростью v. Через время t скорость полета равна v и составляет угол а с линией горизонта. (g = 10 м/с2)
V, м/с | а 0 | T, с | V, м/с | а | |
1 | ? | 45 | 1 | ? | 16 |
2 | 25 | 40 | ? | 22 | ? |
3 | ? | 35 | 0,5 | ? | 22 |
4 | 30 | 20 | ? | 28,7 | ? |
5 | ? | 15 | 0,6 | ? | 5 |
6 | 25 | 30 | ? | 21,7 | ? |
7 | ? | 25 | 0,08 | ? | 22 |
8 | 15 | 45 | ? | 11,6 | ? |
9 | ? | 20 | 1 | ? | 7 |
10 | 30 | 15 | ? | 29,4 | ? |
Задача 3. Тело брошено вертикально вниз с высоты hm со скоростью v . Спустя время t1 , оно оказывается на высоте h1 и имеет скорость v1 . Спустя время tm тело падает на землю. (g = 10 м/с2)
hm, м | V, м/с | t1, с | h1, м | V1, м/с | tм, с | |
1 | 50 | 15 | 1,5 | ? | ? | ? |
2 | ? | 20 | ? | 21,25 | ? | 2,5 |
3 | 75 | ? | 1 | ? | ? | 3 |
4 | ? | ? | 1,2 | ? | 24 | 2,3 |
5 | 18,75 | ? | ? | ? | 10 | 1,5 |
6 | ? | 14 | 1,4 | 18,6 | ? | ? |
7 | 45 | 2,5 | ? | ? | ? | |
8 | 16,8 | ? | 0,8 | ? | ? | 1,2 |
9 | ? | 2,4 | ? | 35,09 | ? | 3,5 |
10 | 5 | ? | 0,6 | ? | ? | 1 |
V(t) = | S(t) = | X, м | |
1 | 5 – 2t | ? | 2 |
2 | ? | 4t + 0,5t2 | |
3 | -3 + 2t | ? | 1 |
4 | ? | 2t + 1,5t2 | 2 |
5 | 1 – 2t | ? | 5 |
6 | ? | -4t + 1,5t2 | 4 |
7 | 5 – 3t | ? | 2 |
8 | ? | -2t + t2 | 3 |
9 | 4 + 3t | ? | 1 |
10 | ? | —t+ 0,5t2 | 2 |
Задача 5. Материальная точка движется со скоростью v по окружности радиусом R , имея при этом центростремительное ускорение aц . За время t материальная точка проходит расстояние S , при этом совершая поворот на угол φ . Угловая скорость ω .
V, м/с | R, м | ац, м/с2 | ω, об/с | S, м | φ | t, с | |
1 | ? | 0,1 | ? | 2 | 0,314 | ? | ? |
2 | 0,1 | ? | 7*10-4 | ? | ? | ? | 24 |
3 | ? | 0,4 | 0,225 | ? | ? | П/6 | ? |
4 | 0,5 | ? | ? | 10 | ? | ? | 0,08 |
5 | ? | ? | ? | ? | 0,95 | 3П/2 | 2,35 |
6 | 0,8 | ? | ? | ? | ? | 2П | 1,25 |
7 | 0,21 | 0,35 | ? | ? | ? | ? | 7 |
8 | 0,15 | 0,3 | ? | ? | 0,31 | ? | ? |
9 | ? | ? | 0,01 | ? | 0,2 | П/4 | ? |
10 | ? | 0,45 | ? | 0,78 | ? | ? | 0,69 |
Задача 6. Пуля, имеющая скорость v пролетает сквозь два вращающихся диска, расстояние между которыми равно d . Угловая скорость вращения дисков w , период вращения T . За время t , пока пуля летит между дисками, они успевают повернуться на угол φ . N – число оборотов дисков за 1 секунду.
V, м/с | d, м | φ | W, рад/с | t, с | T, с | N | |
1 | 400 | ? | П/3 | ? | 2,5*10-4 | ? | ? |
2 | ? | 0,2 | ? | 5200 | 10-4 | ? | ? |
3 | 700 | ? | ? | ? | ,0143 | ? | 23 |
4 | ? | 0,8 | П/4 | ? | ? | 1,4*10-3 | ? |
5 | 550 | ? | ? | 31400 | 10-4 | ? | ? |
6 | 600 | 1,5 | 3П/4 | ? | ? | ? | ? |
7 | 750 | ? | П/6 | ? | ? | ? | 110 |
8 | ? | 0,4 | ? | 1600 | 5*10-4 | ? | ? |
9 | 450 | ? | ? | ? | 0,002 | 0,012 | ? |
10 | 400 | 0,2 | ? | ? | ? | 1,3*10-3 | ? |
10 класс. Динамика.
Задача 1. Тело начинает тормозить имея скорость V , при торможении тело проходит расстояние S за время t . Масса тела — m , коэффициент трения — µ, сила трения — Fтр , ускорение тела — a .
V ,м/с | S , м | t , с | µ | Fтр, Н | m, кг | а, м/с2 | |
1 | ? | 40 | 4 | 0,5 | 5000 | ? | ? |
2 | 15 | ? | 5 | ? | ? | 700 | 3 |
3 | 30 | 90 | ? | ? | 7500 | ? | 5 |
4 | 10 | ? | 3 | 0,33 | ? | 800 | ? |
5 | ? | 75 | 6 | ? | 2520 | ? | 4,2 |
6 | 15 | ? | 3 | 0,5 | 6000 | ? | ? |
7 | 10 | 10 | ? | ? | ? | 500 | 5 |
8 | 30 | ? | 5 | ? | 4200 | ? | 6 |
9 | 25 | 50 | ? | 0,625 | ? | 800 | ? |
10 | 20 | ? | 3 | ? | 6700 | ? | 6,7 |
Задача 2. Тело массой m движется по наклонной плоскости с углом наклона α , Ускорение тела равно a , коэффициент трения — µ , на тело действует сила тяги — F . (При решении задачи учитывайте вверх или вниз движется тело.)
m, кг | F,Н | µ | α | а, м/с2 |
| |
1 | ? | 0,86 | 0,3 | 30 | 1 | вверх |
2 | 0,2 | ? | 0,5 | 20 | вниз | |
3 | 0,4 | 2,5 | ? | 15 | 3 | вниз |
4 | 0,6 | 0,98 | 0,2 | 10 | ? | вниз |
5 | 0,2 | 1,24 | ? | 25 | 1,5 | вверх |
6 | 0,3 | ? | 0,4 | 30 | вверх | |
7 | ? | 1,46 | 0,1 | 35 | 1 | вверх |
8 | 0,7 | ? | 0,02 | 10 | 2 | вверх |
9 | 0,3 | 3,06 | ? | 25 | 5 | вверх |
10 | 0,5 | 1,66 | 0,4 | 15 | ? | вниз |
Задача 3. Сравнить силы гравитационного взаимодействия тела массой m с телом массой m1 и с телом массой m2 . Расстояния между телами равны соответственно R1 и R2 . Силы взаимодействия — F1 и F2 .
m1 (в массах Земли) | m (в массах Земли) | m2 (в массах Земли) | R1, км | R2, км | F1, Н | F2, Н | F1 / F2 | |
1 | 1/81 | 1 | 333000 | 380 тыс | 150 млн | ? | ? | ? |
2 | 1 | 318 | 333000 | 628 млн | 778 млн | ? | ? | ? |
3 | 0,11 | 1 | 318 | 78 млн | 628 млн | ? | ? | ? |
4 | 0,81 | 1 | 318 | 42 млн | 628 млн | ? | ? | ? |
5 | 0,11 | 333000 | 318 | 228 млн | 778 млн | ? | ? | ? |
6 | 318 | 0,0001 | 333000 | 328 млн | 450 млн | ? | ? | ? |
7 | 1/81 | 1 | 318 | 380 тыс | 628 млн | ? | ? | ? |
8 | 318 | 0,11 | 1 | 550 млн | 78 млн | ? | ? | ? |
9 | 333000 | 0,81 | 1 | 108 млн | 42 млн | ? | ? | ? |
10 | 0,0001 | 318 | 333000 | 328 млн | 778 млн | ? | ? | ? |
Задача 4. Планета имеет массу M , радиус R . На высоте r над планетой первая космическая скорость равна V1 , вторая космическая скорость — V2 .
M, (в массах Земли) | R, (в радиусах Земли) | R, км | V1, м/с | V2, м/с | |
1 | 1 | 1 | ? | ? | |
2 | 0,8 | 0,8 | 300 | ? | ? |
3 | 0,5 | 0,7 | 200 | ? | ? |
4 | 1,5 | 2 | 1000 | ? | ? |
5 | 10 | 15 | 1500 | ? | ? |
6 | 5 | 5 | 900 | ? | ? |
7 | 0,2 | 0,1 | 100 | ? | ? |
8 | 0,6 | 0,5 | 500 | ? | ? |
9 | 1 | 1 | 600 | ? | ? |
10 | 3 | 2 | 2000 | ? | ? |
Задача 5. Стержень длиной l под действием силы F удлиняется на ∆l . S – площадь сечения стержня, E — модуль Юнга, σ — механическое напряжение, возникающее в стержне, ε — относительное удлинение.
l, м | F, кН | ∆l , мм | S, мм2 | E, ГПа | σ , МПа | ε (∙10-4) | |
1 | 1 | 10 | ? | 200 | 70 | ? | ? |
2 | 3 | ? | 2 | 100 | 49 | ? | ? |
3 | 4 | 5 | 2 | ? | 120 | ? | ? |
4 | ? | 20 | 1 | ? | 200 | ? | 9 |
5 | 5 | ? | ? | 10 | 50 | 10 | ? |
6 | 2 | ? | 1,5 | ? | 70 | 525 | ? |
7 | 10 | ? | ? | 50 | 49 | ? | 7,3 |
8 | 5 | 20 | ? | 80 | 180 | ? | ? |
9 | ? | 50 | 2 | 200 | 200 | ? | ? |
10 | 2 | 10 | ? | ? | 50 | ? | 7,5 |
Задача 6. Два тела массами m1 и m2 подвешены на нерастяжимой нити через блок. Найти значения и направления ускорений грузов a1х и а2х и силу натяжения нити T.
m1, кг | m2, кг | a1х, м/с2 | а2х, м/с2 | Т, Н | |
1 | 0,5 | 2 | ? | ? | ? |
2 | 4 | 5 | ? | ? | ? |
3 | 2 | 1 | ? | ? | ? |
4 | 1,5 | 0,5 | ? | ? | ? |
5 | 3 | 1 | ? | ? | ? |
6 | 2 | 4 | ? | ? | ? |
7 | 0,2 | 0,1 | ? | ? | ? |
8 | 2,5 | 2 | ? | ? | ? |
9 | 3 | 3,4 | ? | ? | ? |
10 | 0,5 | 0,2 | ? | ? | ? |
10 класс. Законы сохранения + элементы статики.
Задача 1. Два шара массами m1 и m2 движутся навстречу друг другу со скоростями V1 и V2 . Модули их скоростей после соударения V1‛ и V2‛ .
m1, кг | m2, кг | V1, м/с | V2, м/с | V1‛, м/с | V2‛, м/с | |
1 | 1 | 2 | 5 | 4 | ? | ? |
2 | 3 | 5 | 2 | 2 | ? | ? |
3 | 4 | 3 | 4 | 5 | ? | ? |
4 | 1 | 4 | 5 | 2 | ? | ? |
5 | 3 | 1 | 2 | 4 | ? | ? |
6 | 2 | 2 | 5 | ? | ? | |
7 | 5 | 1 | 1 | 2 | ? | ? |
8 | 2 | 4 | 7 | ? | ? | |
9 | 4 | 5 | 2 | 1 | ? | ? |
10 | 2 | 3 | 1 | ? | ? |
Задача 2. Модель ракеты массой m1 заполнена горючим массой m2 . Горючее вырывается со скоростью V2 , при этом ракета приобретает скорость V1 и поднимается на высоту h .
m1, кг | m2, кг | V1, м/с | V2, м/с | h, м | |
1 | ? | 4 | ? | 20 | 3,2 |
2 | 5 | 1 | ? | 40 | ? |
3 | 1 | ? | 15 | 30 | ? |
4 | 2 | 0,4 | ? | ? | 7,2 |
5 | ? | 1 | ? | 48 | 7,2 |
6 | 8 | 6 | ? | 32 | ? |
7 | 10 | 5 | ? | ? | 12,5 |
8 | 20 | ? | 8 | 10 | ? |
9 | ? | 0,9 | 10 | 20 | ? |
10 | 2 | ? | 15 | 30 | ? |
Задача 3. Тело падает с высоты h1 , отскакивает от поверхности и подпрыгивает на высоту h2 . В момент удара скорость тела V . При ударе теряется η% энергии тела. В процессе падения происходит превращение потенциальной энергии Еп в кинетическую Ек . Масса тела m.
h1, м | V, м/с | Еп, Дж | Ек, Дж | m, кг | η% | h2, м | |
1 | 10 | ? | ? | 150 | ? | 10 | ? |
2 | ? | 4,47 | 100 | ? | ? | ? | 3,75 |
3 | ? | ? | ? | 75 | 0,5 | 50 | ? |
4 | ? | ? | 1200 | ? | 4 | ? | 7,5 |
5 | ? | 22,4 | ? | 625 | ? | 30 | ? |
6 | 35 | ? | ? | ? | 3 | ? | 22,75 |
7 | ? | ? | 1200 | ? | 6 | 40 | ? |
8 | ? | 28,3 | ? | ? | 0,2 | ? | 32 |
9 | ? | 30 | ? | 450 | ? | 15 | ? |
10 | 50 | ? | 200 | ? | ? | ? | 32,5 |
Задача 4. Тело падает вертикально вниз. На высоте h1 оно имеет скорость V1 , а на высоте h2 — скорость V2 . Масса тела равна m . Сила сопротивления воздуха совершает работу Аc .
h1, м | m, кг | V1, м/с | h2, м | V2, м/с | Аc, Дж | |
1 | ? | 2 | 1,5 | 2 | 26 | |
2 | 5,5 | ? | 2 | 1 | 4 | 146 |
3 | 7 | 2 | ? | 3 | 5 | 64 |
4 | 4 | 3 | 5 | ? | 5 | 60 |
5 | 3,5 | 10 | 4 | 1,5 | ? | 100 |
6 | 4,5 | 5 | 2,5 | 2 | 3,5 | ? |
7 | 7 | 5 | 5 | 4,5 | ? | 65 |
8 | 5 | 3 | 4 | ? | 8 | 18 |
9 | 10 | 10 | ? | 8 | 6 | 145 |
10 | 9 | ? | 3 | 171 |
Задача 5. Тело массой m прикреплено к пружине жесткостью к . Пружину растягивают на расстояние Хm и тело начинает совершать колебания с частотой ν и периодом Т . При этом тело приобретает максимальную скорость Vm и максимальное ускорение аm .
Хm, м | Vm, м/с | аm, м/с2 | К, Н/м | M, кг | ν, Гц | Т, с | |
1 | ? | 2,82 | ? | 20 | 0,1 | ? | ? |
2 | 0,05 | ? | ? | 1,6 | 0,4 | ? | ? |
3 | 0,4 | 0,896 | ? | ? | 0,5 | ? | ? |
4 | 0,1 | 0,224 | ? | 1 | ? | ? | ? |
5 | ? | 0,56 | ? | ? | 1 | ? | 2,78 |
6 | 0,04 | ? | ? | 32 | ? | 0,99 | ? |
7 | ? | 0,724 | ? | 9 | 0,3 | ? | ? |
8 | 0,25 | ? | ? | 4 | 0,1 | ? | ? |
9 | ? | 0,4 | ? | ? | 0,2 | ? | 1,59 |
10 | 0,2 | ? | ? | 4,8 | ? | 0,45 | ? |
Задача 6. На стержне длиной l уравновешены два груза массами m1 и m2 . Расстояние от точки опоры до первого груза равно l1 , до второго — l2 .
m1, кг | m2, кг | l1, м | l2, м | L, м | |
1 | ? | 0,5 | 1 | 0,8 | ? |
2 | 2 | ? | 0,6 | ? | 1 |
3 | ? | 0,5 | ? | 0,45 | 0,6 |
4 | 4 | ? | 0,25 | 0,5 | ? |
5 | ? | 0,8 | 1 | ? | 1,25 |
6 | 0,2 | ? | ? | 0,4 | 1,4 |
7 | ? | 2 | 0,4 | 0,1 | ? |
8 | 1 | ? | 0,3 | ? | 0,4 |
9 | ? | 3 | ? | 1 | 2,5 |
10 | 0,6 | ? | 0,6 | 0,45 | ? |
Ответы.
КИНЕМАТИКА.
1 задача.
1. 20; 139; 40
2. 0,6; 6,4; 10
3. 4.; 20; 2,8
4. 1,6; 9; 1,2
5. 14,6; 30; 3,4
6. 120; 35; 5,4
7. 2,1; 25; 1,3
8. 7,9; 69; 25
9. 19,6; 15; 1,5
10. 14,5; 43; 3,4
2 задача.
20; 14,7
0,6; 28
15; 9,5
0,5; 11
35; 33,9
1,1; 4
12,6; 13,3
0,6; 23
45; 42,6
0,16; 10
3 задача.
16,25; 20; 2
81,25; 2; 40
10; 60; 20
54,05; 12; 32,45
5; 0,5; 15
48; 28; 2
31,25; 25; 3
8; 7,2; 16
69,65; 2,4; 26,4
0; 3,2; 6
4 задача.
5t -t2
4+t
-3t +t2
2+3t
t -t2
-4+3t
-4+3t
-2+2t
4t +1,5t2
-1+t
5 задача.
0,2; 0,4; π; 1,56
0,15; 0,07; 0,24; π/2
0,3; 0,75; 0,21; 0,7
0,05; 5; 0,04; π/4
0,4; 0,2; 0,8; 2
0,16; 4; 5; 1
0,13; 0,6; 1,47; 4 π/3
0,075; 0,5; π/3; 2,07
0,075; 0,5; π/3; 2,07
0,05; 0,25; 0,2; 4
6 задача.
0,1; 4200; 0,0015; 700
2000; π/6; 0,0012; 830
10; 2π/3; 146; 0,043
450; 450000; 0,00018; 700
0,06; π; 0,0002; 5000
900; 0,00026; 0,0007; 1400
0,6; 670; 0,00078; 0,009
800; π/4; 0,0039; 256
0,9; π/3; 525; 83
3π/4; 4720; 0,0005; 770
ДИНАМИКА.
1 задача.
20; 1000; 5
37,5; 0,3; 300
6; 0,9; 1500
15; 2640; 3,3
25; 0,42; 600
22,5; 1200; 5
2; 0,5; 2500
75; 0,6; 700
4; 5000; 6,25
30; 0,67; 1000
2 задача.
0,1
0,26
0,6
1,4
0,05
2,5
0,2
2,7
0,1
2
3 задача.
2,1*1020; 3,6*1022; 0,6*10-2
1,9*1018; 4,2*1023; 0,5*10-5
4,3*1016; 1,9*1018; 2,3*10-2
1,1*1018; 1,9*1018; 0,58
1,7*1021; 4,2*1018; 0,4*10-2
7,1*1014; 4*1017; 1,8*10-3
2*1014; 1,9*1018; 10-4
2,8*1017; 4,3*1016; 6,5
5,6*1022; 1,1*1018; 5,1*104
7,1*1014; 4,2*1023; 1,7*10-9
4 задача.
7,9; 11,2
7,7; 10,8
6,5; 9,1
6,6; 9,2
6,4; 8,96
12; 16,8
10,4; 14,6
8,1; 11,3
7,6; 10,6
9; 12,6
5 задача.
0,71; 50; 7,1
10; 2,9; 6,7
25; 200; 5
1,1; 106; 190
0,1; 1; 2
10; 19; 7,5
5,5; 7,3; 110
1; 250; 2
1,6; 25; 1,25
1,5; 28000; 3,5
6 задача.
6; -6; 8
1,1; -1,1; 44
-3,3; 3,3; 14
-5; 5; 7,5
-5; 5; 15
3,3; -3,3; 26
-3,3; 3,3; 1,4
-1,1; 1,1; 22,5
0,625; -0,625; 32
-4,3; 4,3; 3
ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИ + ЭЛЕМЕНТЫ СТАТИКИ.
1 задача.
6; 1,5
3; 1
3,7; 5,3
6,4; 0,15
1; 5
5; 0
0; 3
2,3; 4,7
1,3; 1,7
0,2; 0,8
2 задача.
10; 8
8; 3,2
0,5; 11,25
12; 60
4; 12
24; 28,8
16,8; 31,6
16; 3,2
1,8; 5
1; 11,25
3 задача.
14; 150; 1,5; 9
5; 100; 2; 25
15; 17,3; 75; 7,5
30; 24,5; 1200; 75
25; 625; 2,5; 17,5
26,5; 1050; 1050; 45
20; 20; 1200; 12
40; 80; 80; 20
45; 450; 1; 38,25
31,6; 200; 0,4; 35
4 задача.
3
4
3
2
6
110
7
2
5
2
5 задача.
0,2; 39,2; 2,25; 0,44
0,628; 0,2; 0,08; 12,56
2; 2,5; 0,36; 2,78
0,5; 0,2; 0,36; 2,78
0,25; 1,23; 5; 0,36
0,253; 1,525; 0,8; 1
0,13; 3,9; 0,87; 1,15
1,58; 10,08; 1; 1
0,1; 1,6; 3,2; 0,63
0,57; 1,6; 0,6; 2,22
6 задача.
0,4; 1,8
3; 0,4
1,5; 0,15
2; 0,75
0,2; 0,25
0,5; 1
0,5; 0,5
3; 0,1
2; 1,5
0,8; 1,05
Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н. Сотский «Физика 10», Москва, «Просвещение», 2007 г.
А.П.Рымкевич, «Физика. Задачник. 10 -11 класс», Москва, «Дрофа», 2003 г.
Е.И. Бутиков, А.А. Быков, А.С. Кондратьев, «Физика в примерах и задачах», Санкт-Петербург, «Лань», 1999 г.
А.И. Черноуцан, «Физика. Задачи с ответами и решениями», Москва, «КДУ», 2005 г.