Контрольная работа №2 «Законы сохранения. Механические колебания и волны» 3 вариант Часть А А1. Выберите единицы измерения кинетической энергии. 1) H 2) Дж/кг 3) Вт 4) Дж А2. Переведите в систему интернациональную 20 мс. 1) 20 c 2) 0,02 c 3) 0,002 с 4) 20000 с АЗ. Как изменится период колебаний маятника при уменьшении частоты колебаний в два раза? 1) не изменится 2) увеличится в 2 раза 3) уменьшится в 2 раза Часть В В1. Автомобиль спускается с горы с выключенным двигателем. За счёт, какой энергии движется при этом автомобиль? В2. Почему даже простейший рупор, сделанный в форме усеченного конуса из плотной бумаги, позволяет донести речь человека на большее расстояние? Часть С С1. Груз, подвешенный на пружине, за 2 мин совершил 400 колебаний. Чему равна частота и период колебаний груза? С2. На тележку массой 130 кг, движущуюся со скоростью 2 м/с, по ходу движения прыгает мальчик массой 70 кг, движущийся со скоростью 4 м/с. Какой станет скорость тележки? СЗ. Камень бросили с высоты 14 м вертикально вниз. В момент удара о землю скорость камня была равна 17 м/с. Применяя закон сохранения энергии, найдите начальную скорость камня.

Часть A

A1

Единица измерения кинетической энергии – Джоуль (Дж).

Ответ: 4) Дж

A2

Перевод 20 мс в систему СИ:

1 мс = 0,001 с

20 мс = 20 \(\times\) 0,001 с = 0,02 с

Ответ: 2) 0,02 с

A3

Период колебаний маятника обратно пропорционален частоте колебаний. Если частота уменьшается в 2 раза, то период увеличится в 2 раза.

Ответ: 2) увеличится в 2 раза

Часть B

B1

Автомобиль с выключенным двигателем спускается с горы за счёт потенциальной энергии, которая переходит в кинетическую энергию.

B2

Рупор, сделанный в форме усеченного конуса из плотной бумаги, позволяет усилить звук и направить его в определенном направлении, что увеличивает дальность слышимости. Это происходит за счёт концентрации звуковых волн.

Часть C

C1

Дано:

• Число колебаний N = 400
• Время t = 2 мин = 120 с

Найти: частоту \(
u\) и период T.

Решение:

Частота \(
u\) = \(\frac{N}{t}\) = \(\frac{400}{120}\) = \(\frac{10}{3}\) Гц \(\approx\) 3,33 Гц

Период T = \(\frac{1}{
u}\) = \(\frac{1}{3.33}\) \(\approx\) 0,3 с

Ответ: Частота \(\approx\) 3,33 Гц, период \(\approx\) 0,3 с

C2

Дано:

• Масса тележки m1 = 130 кг
• Скорость тележки v1 = 2 м/с
• Масса мальчика m2 = 70 кг
• Скорость мальчика v2 = 4 м/с

Найти: скорость тележки u после прыжка мальчика.

Решение:

Закон сохранения импульса: m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)u

u = \(\frac{m_1v_1 + m_2v_2}{m_1 + m_2}\)

u = \(\frac{130 \cdot 2 + 70 \cdot 4}{130 + 70}\) = \(\frac{260 + 280}{200}\) = \(\frac{540}{200}\) = 2,7 м/с

Ответ: 2,7 м/с

C3

Дано:

• Высота h = 14 м
• Конечная скорость v = 17 м/с

Найти: начальную скорость v0.

Решение:

Закон сохранения энергии: mgh + \(\frac{mv_0^2}{2}\) = \(\frac{mv^2}{2}\)

gh + \(\frac{v_0^2}{2}\) = \(\frac{v^2}{2}\)

\(v_0^2\) = \(v^2 - 2gh\)

\(v_0^2\) = \(17^2 - 2 \cdot 9.8 \cdot 14\) = 289 - 274.4 = 14.6

\(v_0\) = \(\sqrt{14.6}\) \(\approx\) 3,82 м/с

Ответ: \(\approx\) 3,82 м/с

Проверка за 10 секунд: Бегло просмотри ответы и убедись, что формулы и единицы измерения соответствуют условиям задач.

Доп. профит: Уровень Эксперт: Помни, что понимание основных законов физики поможет тебе решать даже самые сложные задачи!