Кинематика и динамика

Раздел «Кинематика и динамика»

Вариант №1

Инструкция по выполнению работы

Для выполнения работы по физике отводится 2,5 часа (150 минут). Работа включает в себя 30 заданий с кратким ответом.

КИМ

В заданиях 1–15 и 21–30 ответом является цифра, целое число или конечная десятичная дробь. Число запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите по приведённому ниже образцу в бланк ответов № 1. Единицы измерения физических величин писать не нужно.

Ответ:      7,5        см.

Ответом к заданиям 16-20 является последовательность двух цифр. Ответ запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите по приведённому ниже образцу без пробелов, запятых и других дополнительных символов в бланк ответов № 1.

КИМ Ответ: А Б 4 1

При вычислениях разрешается использовать непрограммируемый калькулятор.

Все бланки заполняются яркими чёрными чернилами. Допускается использование гелевой, или капиллярной, или перьевой ручки.

При выполнении заданий можно пользоваться черновиком. Записи
в черновике не учитываются при оценивании работы.

Баллы, полученные Вами за выполненные задания, суммируются. Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество баллов.

Желаем успеха!

Ниже приведены справочные данные, которые могут понадобиться Вам при выполнении работы.

Десятичные приставки

Наимено­вание	Обозначение	Множитель	Наимено­вание	Обозначение	Множитель
гига	Г	109	санти	с	10–2
мега	М	106	милли	м	10–3
кило	к	103	микро	мк	10–6
гекто	г	102	нано	н	10–9
деци	д	10–1	пико	п	10–12

Константы
число p	p = 3,14
ускорение свободного падения на Земле	g = 10 м/с2
гравитационная постоянная	G = 6,7·10–11 Н·м2/кг2

Плотность		подсолнечного масла			900 кг/м3
воды	1000 кг/м3	алюминия		2700 кг/м3
древесины (сосна)	400 кг/м3	железа		7800 кг/м3
керосина	800 кг/м3	ртути	13 600 кг/м3

Ответами к заданиям 1–30 являются число или последовательность цифр. Запишите ответ в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите в БЛАНК ОТВЕТОВ № 1 справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки. Каждый символ пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведёнными в бланке образцами. Единицы измерения физических величин писать не нужно.

1

Автомобиль движется по прямой улице, параллельной оси Ox. На графике представлена зависимость проекции его скорости от времени t.

Определите проекцию ускорения автомобиля a_x в интервале времени от 0 до 10 с.

Ответ: __________________________ м/с².

2

На рисунке показан график зависимости от времени для проекции скорости прямолинейно движущегося тела.

Определите путь, пройденный телом в интервале времени от 4
до 10 с.

Ответ: ______________________ м.

3

Тело брошено вертикально вверх. Через 0,5 с после броска его скорость 20 м/с. Какова начальная скорость тела? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Ответ: ______________________ м/с.

4

Автомобиль движется по закруглению дороги радиусом 30 м со скоростью 12 м/с. Определите центростремительное ускорение автомобиля.

Ответ: _____________________м/с²

5

Точка движется с постоянной по модулю скоростью  по окружности радиусом R. Как изменится центростремительное ускорение точки, если ее скорость увеличить вдвое, а радиус окружности вдвое уменьшить?

1)	уменьшится в 2 раза
2)	увеличится в 2 раза
3)	увеличится в 4 раза
4)	увеличится в 8 раз

Ответ:

Мальчик медленно поднимает гирю, действуя на неё с силой 100 Н. Гиря действует на руку мальчика с силой

1)	больше 100 Н, направленной вниз
2)	меньше 100 Н, направленной вниз
3)	100 Н, направленной вниз
4)	100 Н, направленной вверх

Ответ:

6

8

На левом рисунке представлены векторы скорости и ускорения тела. Какой из четырех векторов на правом рисунке указывает направление вектора равнодействующей всех сил, действующих на это тело?

Ответ: _________________

Скорость тела массой 3 кг, движущегося вдоль оси Ох в инерциальной системе отсчёта, изменяется со временем в соответствии с графиком (см. рисунок). Равнодействующая приложенных к телу сил в момент времени с равна

1)

1,5 Н

2)

6 Н

3)

30 Н

4)

60 Н

Ответ:

7

9

Камень массой 0,2 кг брошен под углом 60 к горизонту. Модуль силы тяжести, действующей на камень в момент броска, равен

1)

1 Н

2)

2 Н

3)

1,73 Н

4)

0

Ответ:

10

У поверхности Земли на космонавта действует гравитационная сила 720 Н. Какая гравитационная сила действует со стороны Земли на того же космонавта в космическом корабле, который с помощью реактивных двигателей удерживается неподвижно относительно Земли на расстоянии двух ее радиусов от земной поверхности?

1)	360 Н
2)	240 Н
3)	180 Н
4)	80 Н

Ответ:

11

Масса Марса составляет массы Земли, а расположен он в 1,5 раза дальше от Солнца, чем Земля. Во сколько раз cила притяжения Земли к Солнцу больше cилы притяжения Марса к Солнцу? (Считать, что обе планеты движутся вокруг Солнца по окружностям.)

1)	в 6,67 раза
2)	в 15 раз
3)	в 22,5 раза
4)	в 150 раз

Ответ:

12

Тело массой m висит на пружине жёсткости k. Если на пружину с вдвое меньшей жёсткостью подвесить груз с вдвое меньшей массой, то деформация второй пружины будет

1)	в 2 раза меньше, чем у первой пружины
2)	в 4 раза меньше, чем у первой пружины
3)	в 4 раза больше, чем у первой пружины
4)	такой же, как у первой пружины

Ответ:

13

Кубик массой 1 кг покоится на гладком горизонтальном столе, сжатый с боков пружинами (см. рисунок). Левая пружина жёсткостью
Н/м сжата на 4 см. С какой силой правая пружина действует на кубик?

Ответ: ___________________Н.

14

При исследовании зависимости силы трения скольжения F_тр от силы нормального давления F_д были получены следующие данные:

Fтр, Н	1,0	2,0	3,0	4,0
Fд, Н	2,0	4,0	6,0	8,0

Чему равен коэффициент трения скольжения по результатам исследования?

Ответ: ___________________

15

Деревянный брусок массой m, площади граней которого связаны отношением S₁ : S₂ : S₃ = 1 : 2 : 3, скользит равномерно и прямолинейно под действием горизонтальной силы по горизонтальной шероховатой опоре, соприкасаясь с ней гранью площадью S₃. Каков коэффициент трения бруска об опору?

1)

2)

3)

4)

Ответ:

16

В момент шарик бросили вертикально вверх с начальной скоростью (см. рисунок). Сопротивление воздуха пренебрежимо малó. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять (t₀ – время полёта).

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ		ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) Б) Ответ: А Б		1) проекция скорости шарика 2) проекция ускорения шарика 3) координата y шарика 4) модуль силы тяжести, действующей на шарик

17

Шарик, брошенный горизонтально с высоты H с начальной скоростью , за время полёта t пролетел в горизонтальном направлении расстояние L (см. рисунок). Что произойдёт с временем полёта и дальностью полета, если на той же установке при неизменной начальной скорости шарика уменьшить высоту H? (Сопротивлением воздуха пренебречь.) Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1)	увеличится
2)	уменьшится
3)	не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Время полёта	Дальность полета

18

С вершины наклонной плоскости из состояния покоя скользит с ускорением брусок массой m. Как изменится ускорение бруска и сила трения, действующая на брусок, если с той же наклонной плоскости будет скользить брусок из того же материала массой 0,5m?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1)	увеличится
2)	уменьшится
3)	не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Ускорение	Сила трения

19

Установите соответствие между зависимостью проекции скорости тела от времени (все величины выражены в СИ) и зависимостью координаты этого тела от времени (начальная координата тела равна 0).

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

СКОРОСТЬ		КООРДИНАТА
А) Б)		1) 2) 3) 4)

Ответ:	А	Б

20

Тело, брошенное со скоростью под углом α к горизонту, в течение времени t поднимается на максимальную высоту h над горизонтом. Сопротивление воздуха пренебрежимо малό.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно определить.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ		ФОРМУЛЫ
А) время подъёма t на максимальную высоту Б) максимальная высота h над горизонтом		1) 2) 3) 4)

Ответ:	А	Б

21

Начальная скорость автомобиля, движущегося прямолинейно и равноускоренно, равна 5 м/с. После прохождения расстояния 40 м его скорость оказалась равной 15 м/c. Чему равно ускорение автомобиля?

Ответ: _________________м/с².

22

Камень, брошенный с крыши дома почти вертикально вверх со скоростью 10 м/с, упал на землю через 3 с после броска. С какой высоты брошен камень? Сопротивление воздуха не учитывать.

Ответ: ___________________м.

23

С аэростата, зависшего над Землёй, упал груз. Через 10 с он достиг поверхности Земли. На какой высоте находился аэростат? Сопротивление воздуха пренебрежимо мало.

Ответ: _____________________м.

24

Брусок массой 0,5 кг прижат к вертикальной стене силой 10 H, направленной горизонтально и перпендикулярно стене. Для равномерного подъема бруска вертикально вверх к нему нужно приложить силу равную 9 Н. Каков коэффициент трения скольжения между бруском и стеной?

Ответ: __________________

25

Два груза массами М₁ = 1 кг и
М₂ = 2 кг, лежащие на гладкой горизонтальной поверхности, связаны нерастяжимой и невесомой нитью. Чему равна сила натяжения нити, когда эту систему тянут за груз массой М₂ с силой F = 12 H, направленной горизонтально (см. рисунок)?

Ответ: ________________Н.

26

По горизонтальному столу из состояния покоя движется брусок массой 0,8 кг, соединенный с грузом массой 0,2 кг невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок (см. рисунок). Груз движется с ускорением 1,2 м/с². Определите коэффициент трения бруска о поверхность стола.

Ответ: _____________________.

27

Искусственный спутник обращается по круговой орбите на высоте 600 км от поверхности планеты со скоростью 3,4 км/с. Радиус планеты равен 3400 км. Чему равно ускорение свободного падения на поверхности планеты?

Ответ: __________________ м/с².

28

Маленький шарик падает сверху на наклонную плоскость и упруго отражается от неё. Угол наклона плоскости к горизонту равен 30. Между первым и вторым ударами о плоскость шарик перемещается по горизонтали на расстояние 0,173 м. Скорость шарика в момент первого удара направлена вертикально вниз. Определите модуль начальной скорости шарика. Ответ в м/с округлите до целых.

Ответ: __________________ м/с

29

Система грузов M, m₁ и m₂, показанная на рисунке, движется из состояния покоя. Поверхность стола –горизонтальная гладкая. Коэффициент трения между грузами M и m₁ равен  = 0,2. Грузы M и m₂ связаны легкой нерастяжимой нитью, которая скользит по блоку без трения. Пусть m₁ = m₂ = m = 0,5 кг. При каком минимальном значении M грузы M и m₁ движутся как одно целое?

Ответ: _________________ кг.

30

Наклонная плоскость пересекается с горизонтальной плоскостью по прямой AB. Угол между плоскостями  = 30. Маленькая шайба скользит вверх по наклонной плоскости из точки A с начальной скоростью м/с, направленной под углом  = 60 к прямой AB (см. рисунок). Найдите максимальное расстояние, на которое шайба удалится от горизонтальной плоскости в ходе подъёма по наклонной плоскости. Трением между шайбой и наклонной плоскостью пренебречь.

Ответ: ________________ м.

ОТВЕТЫ

№ задания	Ответ	№ задания	Ответ
1	- 2	16	12
2	36	17	22
3	25	18	32
4	4,8	19	41
5	4	20	41
6	3	21	2,5
7	3	22	15
8	2	23	500
9	2	24	0,4
10	4	25	4
11	3	26	0,1
12	4	27	4
13	16	28	1
14	0,5	29	1,5
15	3	30	0,15

Задания 1-15 и 21-30 оцениваются в 1 балл.

Задания 16-20 оцениваются в 2 балла, если верно указаны оба элемента ответа и в 1 балл, если допущена ошибка в одном из элементов ответа.

Максимальный балл – 35 баллов.

Для тьюторов граница прохождения – 25 баллов.