1 МЕХАНИКА

Раздел физики, изучающий механическое движение тел и их частей.

1.1 КИНЕМАТИКА

раздел механики, изучающий способы описания движения тела. В кинематике не ставится вопрос о причинах движений. В этом разделе рассматриваются различные виды движений, классифицируют их по разным признакам, вводят физические величины, характеризующие движения, их свойства.

1.1.1 Механическое движение и его виды

Механическое движение – изменение положения тела. Для определения положения тела необходима система отсчета (СО) – совокупность тела отсчета, системы координат и часов, т.е. положение всегда определяется относительно других тел. Перемещение – направленный отрезок, соединяющий начальное и конечное положение тела. Перемещение является вектором. Модуль его измеряется в метрах. Траектория – воображаемая линия, вдоль которой движется материальная точка. Путь – длина траектории.

Физическим телом называют любой предмет, состоящий из вещества.

Тело отсчета - это тело, относительно которого определяют положение других тел.

Механическое движение - это изменение положения тела с течением времени относительно тела отсчета.

При прямолинейном движении путь равен модулю перемещения, если тело двигалось в одном направлении.

1 ниже

1. Приведите примеры механического движения тела, укажите тело отсчета и попытайтесь описать это движение своими словами.

2. Из приведенных фраз выберите те, которые указывают на механическое движение: тает лед, наступают сумерки, восходит солнце, едет машина, прошел год, идет телевизионный фильм, убегает заяц.

3. Что подразумевают под телом отсчета, когда говорят: “Автомобиль двигался с большой скоростью”?

4. Движется ли легкий воздушный шарик, уносимый ветром, относительно земли и относительно воздуха?

5. Движется ли человек, сидящий на теле отсчета?

6. Бегун пробежал стометровку 20 раз. Какой путь пробежал спортсмен?

1.1.2 Относительность механического движения

–Если в некоторой системе отсчета два тела движутся со скоростями и , то скорость второго тела относительно первого , т.е. скорость второго в системе отсчета, связанной с первым вычисляется по формуле.

Если движутся по прямой в одну сторону, то вычитаются, если в противоположных, то складываются, под углом – правило вычитания векторов.

1.1.3 Скорость

Скорость при прямолинейном равномерном движении – это физическая величина равная отношению перемещения, тела ко времени, за которое это перемещение было совершено. Скорость показывает, какое перемещение совершает тело за одну секунду.

Скорость величина векторная, определяется модулем и направлением или проекциями v_x_, v_y и v_z.. Модуль скорости измеряется в м/с, Зная проекции можно найти модуль вектора

Скорость - это свойство тела, характеризующее быстроту его движения в данной точке траектории или в данный момент времени.

Вычислить скорость можно разделив перемещение, пройденное телом за короткий промежуток времени, на это время.

Скорость изображается стрелкой. Скорость имеет числовое значение и направление.

Скорость тела зависит от выбора системы отсчета.

Равномерным прямолинейным называется движение тела, скорость которого постоянна.

Тело движется неравномерно или ускоренно, если меняется числовое значение или направление его скорости.

Среднюю скорость движения можно вычислить, разделив весь путь на время, за которое этот путь пройден.

1.1.4 Ускорение

При прямолинейном движении ускорение положительно, если скорость увеличивается, при уменьшении скорости - отрицательно.

Ускорение показывает, насколько изменяется скорость 1 секунду.

Ускорение определяется по формуле: .

Ускорение - это скорость изменения скорости.

Ускорение измеряется в м/ с² (в метрах в секунду за секунду).

Если меняется направление скорости, то движение криволинейное.

Криволинейное движение всегда ускоренное.

Если меняется числовое значение скорости или направление, или то и другое, то движение переменное, ускоренное.

Движение, при котором скорость за равные промежутки времени изменяется одинаково, называется равнопеременным или равноускоренным.

1.1.5 Равномерное движение

Движение, при котором модуль скорости остается постоянным. Для него характерно, что за равное время тело проходит равный путь. S=V*t.

Если тело половину времени ехало с одной скоростью, а вторую половину с другой, то средняя скорость будет являться средним арифметическим от скоростей. А вот если половину пути ехали с одной скоростью, а вторую с другой, то формула будет более сложная.

1.1.6 Прямолинейное равноускоренное движение

Зависимость скорости, от времени при равноускоренном движении определяется формулой.

- скорость тела в момент t

- скорость тела в начальный момент времени

- ускорение

t-время, прошедшее с начала изменения

Зависимость перемещения, от времени при равноускоренном движении определяется формулой

Для прямолинейного движения знак вектора можно опускать. Полезная формула.

V² –V₀² = 2aS

Равноускоренное движение - движение, при котором ускорение тела постоянно. При этом движении изменения скорости тела за любые равные промежутки времени равны. Но это не значит, что такое движение прямолинейно. Движение с постоянным ускорением, например, полет камня тоже равноускоренное. Графиком зависимости скорости при равноускоренном прямолинейном движении является прямая, угол наклона которой тем больше, чем больше ускорение.

1. Автомобиль начал двигаться от светофора, и через 5 секунд его скорость стала 10 м/с . С каким ускорением двигался автомобиль, если его движение прямолинейное равноускоренное?

2. Мотоциклист движется с постоянным ускорением 2м/с². За какое время его скорость изменится с 15 м/с до 20м/с?

3. Сколько времени длится разгон автомобиля, если он увеличивает свою скорость от 10 м/с до 20 м/с , двигаясь с ускорением 2 м/с²?

1.1.7 Свободное падение (ускорение свободного падения)

Свободное падение - это равнопеременное движение.

При свободном падении у всех тел одинаковое ускорение ‘’g’’.

Для Земли g=9.8м/с².

Путь пройденный падающим телом S=gt²/2? Если начальная скорость равна нулю.

1. С высоты двадцать второго этажа молоток падал 4 секунды. С какой скоростью он упал на землю? На какой высоте находится двадцать второй этаж этого здания? ( Подсказка: высота двадцать второго этажа равна пути, пройденному молотком до земли).

2. С какой высоты прыгал спортсмен, если он вошел в воду со скоростью 14 м/с.

1.1.8 Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью. Центростремительное ускорение

ДИНАМИКА

1.2.1 Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона

1.2.2 Принцип относительности Галилея

1.2.3 Масса тела

1.2.4 Плотность вещества

1.2.5 Сила

1.2.6 Принцип суперпозиции сил

1.2.7 Второй закон Ньютона

1.2.8 Третий закон Ньютона

1.2.9 Закон всемирного тяготения. Искусственные спутники

Земли

1.2.10 Сила тяжести

1.2.11 Вес и невесомость

1.2.12 Сила упругости. Закон Гука

1.2.13 Сила трения.

1.2.14 Давление

1.3 СТАТИКА

1.3.1 Момент силы

1.3.2 Условия равновесия твердого тела

1.3.3 Давление жидкости

1.3.4 Закон Паскаля

1.3.5 Закон Архимеда

1.3.6 Условия плавания тел

1.4 ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ В МЕХАНИКЕ

1.4.1 Импульс тела

1.4.2 Импульс системы тел

1.4.3 Закон сохранения импульса

1.4.4 Работа силы

1.4.5 Мощность

1.4.6 Работа как мера изменения энергии

1.4.7 Кинетическая энергия

1.4.8 Потенциальная энергия

1.4.9 Закон сохранения механической энергии

1.5 МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

1.5.1 Гармонические колебания

1.5.2 Амплитуда и фаза колебаний

1.5.3 Период колебаний

1.5.4 Частота колебаний

1.5.5 Свободные колебания (математический и пружинный

маятники)

1.5.6 Вынужденные колебания

1.5.7 Резонанс

1.5.8 Длина волны

1.5.9 Звук

T1. Автомобиль дважды проехал вокруг Москвы по кольцевой дороге, длинной 109км. Чему равны пройденный автомобилем путь l и модуль перемещения s?

	1)	l=109км,s=0км.
	2)	l=218км,s=0км.
	3)	l=s=218км.
	4)	l=s=0км.
Вертолет равномерно поднимается вертикально вверх. Какова траектория движения точки на конце лопасти винта вертолета в системе отсчета, связанной с корпусом вертолета?

Точка. Прямая. Окружность. Винтовая линия.

Т2.

Четыре тела двигались по оси Ох. В таблице представлена зависимость их

координат от времени.

t, c 0 1 2 3 4 5

x1, м 0 2 4 6 8 10

x2, м 0 0 0 0 0 0

x3, м 0 1 4 9 16 25

x4, м 0 2 0 –2 0 2

У какого из тел скорость могла быть постоянна и отлична от нуля?

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

Скорость тела, движущегося прямолинейно и равноускоренно, изменилась при перемещении из точки 1 в точку 2 так, как показано на рисунке. Какое из следующих утверждений правильно?

	1)	Ускорение тела направлено слева направо.
	2)	Ускорение тела направлено справа налево.
	3)	Ускорение тела равно нулю.
	4)	Ускорение тела направлено перпендикулярно скорости тела.

На рисунке представлены графики зависимости пройденного пути от времени для трех тел. Какое из следующих утверждения правильное?

	1)	Скорость первого тела больше скоростей второго и третьего тел.
	2)	Скорость третьего тела больше скоростей первого и второго тел.
	3)	Скорость второго тела больше скорости первого тела.
	4)	Скорость второго тела меньше скорости третьего тела.

Начало формы

Конец формы

Начало формы

Тело движется равномерно по окружности в направлении по часовой стрелке. Как направлен в точке A вектор ускорения при таком движении?

Начало формы

Конец формы

Начало формы

По представленному на рисунке графику зависимости модуля скорости от времени найдите ускорение прямолинейно движущегося тела.

Два автомобиля движутся по прямой дороге в одном направлении: один со скоростью 50км/ч, а другой – со скоростью 70км/ч. При этом автомобили _____________________.

	1)	обязательно сближаются.
	2)	обязательно удаляются.
	3)	остаются на неизменном расстоянии друг от друга.
	4)	могут сближаться, а могут и удаляться.

Какой путь пройдет свободно падающее из состояния покоя тело за пятую секунду? Ускорение свободного падения примите равным 10м/с2.

	1)	45 м.
	2)	55 м.
	3)	125 м.
	4)	250 м.

На рисунках изображены графики зависимости модуля ускорения от времени для разных видов прямолинейного движения. Какой график соответствует равномерному движению?

	1)

Начало формы

Конец формы

Начало формы

По представленному на рисунке графику зависимости модуля скорости от времени найдите путь, пройденный прямолинейно движущимся телом за 3c.

Путь численно равен площади фигуры, ограниченной графиком скорости.

Находящемуся на горизонтальной поверхности стола бруску сообщили скорость 5м/с. Под действием силы трения брусок движется с ускорением, равным по модулю 1м/с2. Чему равен путь, пройденный бруском за 6c? Найдите время движения бруска до остановки.

Начало формы

Конец формы

Начало формы

Диск радиуса R катится по горизонтальной поверхности прямолинейно равномерно без проскальзывания. В момент времени t скорость центра диска равна v. Чему равны скорость и ускорение самой верхней точки диска в системе отсчета, связанной с поверхностью Земли?

	1)	v,v2R.
	2)	2v,4v2R.
	3)	2v,v2R.
	4)	v,4v2R.

№

Задание

Какая из перечисленных величин векторная? (1 — масса; 2 — сила.)

	1)	Только 1.
	2)	Только 2.
	3)	1 и 2.
	4)	Ни 1, ни 2.

Если равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна нулю, то это тело

	1)	обязательно находится в состоянии покоя.
	2)	движется равномерно прямолинейно или находится в состоянии покоя.
	3)	обязательно движется равномерно прямолинейно.
	4)	движется равноускоренно.

На рисунке А показаны направления скорости и ускорения тела в некоторый момент времени. Какая из стрелок (1–4) на рисунке Б соответствует направлению равнодействующей всех сил, действующих на тело?

	1)	1.
	2)	2.
	3)	3.
	4)	4.

К телу, которое можно считать материальной точкой, приложены две силы F1=30H и F2=40H под прямым углом друг к другу. Чему равен модуль равнодействующей этих сил?

	1)	10 Н.
	2)	50 Н.
	3)	70 Н.
	4)	700Н.

Человек тянет за крючок динамометр с силой 60H, а другой крючок динамометра прикреплен к стене. Каково показание динамометра?

	1)	0 Н.
	2)	30 Н.
	3)	60 Н.
	4)	120 Н.

Как движется тело массой 3кг под действием постоянной силы 6H?

	1)	Равномерно, со скоростью 2м/с.
	2)	Равномерно, со скоростью 0,5м/с.
	3)	Равноускоренно, с ускорением 2м/с2.
	4)	Равноускоренно, с ускорением 0,5м/с2.

Пружину, жесткость которой 100H/м, разрезали на две равные части. Чему равна жесткость каждой пружины?

	1)	50H/м.
	2)	100H/м.
	3)	200H/м.
	4)	400H/м.

Брусок покоится на шероховатой наклонной плоскости (см. рисунок). На него действуют сила тяжести mg→, сила упругости опоры N→ и сила трения F→тр. Модуль равнодействующей сил F→тр и N→ равен

	1)	mg.
	2)	Fтр+N.
	3)	N·cosα.
	4)	Fтр·sinα.

Массивный груз подвешен на нити 1 (см. рисунок). Снизу к грузу прикреплена такая же нить 2. Резко дернули за нить 2. Какое из следующих утверждений правильно?

	1)	Оборвется нить 1.
	2)	Оборвется нить 2.
	3)	Обе нити оборвутся одновременно.
	4)	Иногда обрывается нить 1, а иногда – нить 2.

A10

На рисунке представлен график зависимости равнодействующей всех сил, действующих на тело, движущееся прямолинейно в одном направлении, от времени. В каком интервале времени скорость возрастала, если направление силы совпадает с направлением скорости?

	1)	Только в интервале 0–1 с.
	2)	Только в интервале 0–3 с.
	3)	Только в интервале 0–4 с.
	4)	В интервале 0–5 с.

A11

Человек массой 50кг, сидя на озере в лодке массой 200кг, подтягивает к себе с помощью веревки вторую лодку массой 200кг. Какое расстояние пройдет первая лодка за 10c? Сила натяжения веревки 100H. Сопротивлением воды пренебречь, в начальный момент обе лодки покоились.

	1)	20 м.
	2)	25 м.
	3)	40 м.
	4)	50 м.

A12

Груз, подвешенный на нити, движется между точками 1 и 3. Какое из ниже приведенных утверждений правильно?

	1)	Сила натяжения нити максимальна в точке 1.
	2)	Сила натяжения нити минимальна в точках 1 и 3.
	3)	Сила натяжения нити максимальна в точке 3.
	4)	Сила натяжения нити минимальна в точке 2.

Конец формы