ИЗД Механика поступательного и вращательного движения. 20.1. Тангенциальное ускорение точки меняется согласно графику

Вариант 20

20.1. Тангенциальное ускорение точки меняется согласно графику. Выберите график зависимости скорости от времени, соответствующая такому движению. Ответ обоснуйте. Постройте схематично график зависимости координаты от времени.

 

20.2. Маленький шарик, привязанный к невесомой нити длиной l = 40 см, вращается в горизонтальной плоскости с постоянной по модулю скоростью так, что нить описывает коническую поверхность с вершиной в точке, где находится верхний конец нити. При этом угол отклонения нити от вертикали α = 300. Определить скорость вращения υ шарика.

 

20.3.В потенциальном полесила пропорциональна градиенту потенциальной энергии . Если график зависимости потенциальной энергии от координаты х имеет вид, представленный на рисунке, то зависимость проекции силы на ось Х изображена на рисунке под номером …

 

20.4. Шар массой 1 кг, подвешенный на нити длиной 90 см, отводят от положения равновесия на угол 60º и отпускают. В момент прохождения шаром положения равновесия в него попадает пуля массой 10 г, летящая навстречу шару со скоростью 300 м/с. Она пробивает его и вылетает горизонтально со скоростью 200 м/с, после чего шар продолжает движение в прежнем направлении. На какой максимальный угол отклонится шар после попадания в него пули? (Массу шара считать неизменной, диаметр шара ­– пренебрежимо малым по сравнению с длиной нити.) ­

20.5. На графике представлена зависимость угла поворота φ тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, от времени t. Величина углового ускорения в этом случае равна … рад2/с. (Ответ округлить до десятых).

 

20.6. Однородный стержень длиной l = 1,2 м и массой m = 0,3 кг вращается в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через один из его концов с угловым ускорением e = 9,81 с-1. Сколько оборотов сделает стержень за время t = 5,0 с, если он начал вращаться из состояния покоя? Как изменится вращающий момент, если ось вращения переместить в центр масс стержня, а действующая сила не изменяется?

20.7. На рисунке представлены графики зависимости мощности постоянного момента силы от времени . Тело вращается равнозамедленно. Какой график соответствует этому случаю?

 

20.8. Шар массой m = 3 кг скатывается без проскальзывания с вершины наклонной плоскости высотой h = 4 м без начальной скорости. Длина ската наклонной плоскости l = 8 м, а значение коэффициента трения качения (m) тела одинаково на всем протяжении его пути и равно m =0,1. Определите скорость шара у подножия наклонной плоскости (в м/с).

 

 

ИЗД Механика поступательного и вращательного движения

Вариант 21

21.1. Материальная точка М движется по окружности со скоростью . На рис.1 показан график зависимости от времени ( - единичный вектор положительного направления, - проекция на это направление). На рис.2 направление силы, действующей на т. М в момент времени , совпадает с направлением ...

 

 

 

 

21.2. Тело массой m = 1,4 кг находится на гладкой горизонтальной плоскости и вращается вокруг вертикальной оси. Оно прикреплено к оси пружиной и движется по окружности радиуса R, совершая n = 1 об/сек. Длина пружины в недеформированном состоянии равна L0 = 50 см. Радиус траектории тела равен R = 88 см. Определить жесткость пружины k.

21.3. Шарик, прикрепленный к пружине и насаженный на горизонтальную направляющую, совершает гармонические колебания. На графике представлена зависимость проекции силы упругости пружины Fx на положительное направление оси Х от координаты шарика. Найти работу силы упругости на участке 0 – В – 0.

 

 

21.4. Два тела, которые первоначально покоились на гладкой горизонтальной поверхности, расталкиваются зажатой между ними легкой пружиной и начинают двигаться так, что в процессе движения их максимальные скорости равны υ1 = 1 м/с и υ2 = 3 м/с. Какая энергия была запасена в пружине, если общая масса тел М = 8 кг?

 

21.5. Скорость вращения тела зависит от времени согласно уравнению . Чему равно угловое ускорение тела при этом движении. Запишите зависимость угла поворота от времени при условии, что угол поворота в момент времени был равен .

21.6. На рисунке приведен график зависимости от времени проекции угловой скорости вращающегося тела на ось вращения. На каком интервале времени момент сил, действующих на тело, был постоянным, не равным нулю и максимальным по модулю?

21.7. Два маленьких массивных шарика закреплены на невесомом длинном стержне на расстоянии друг от друга. Стержень может вращаться без трения в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей посредине между шариками. Стержень раскрутили из состояния покоя до угловой скорости , при этом была совершена работа А1. Шарики сдвинули симметрично на расстояние и раскрутили до угловой скорости

2 = 2 1. Какая при этом была совершена работа ?

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

21.8. Сплошной и полый цилиндры, имеющие одинаковые массы и радиусы, вкатываются без проскальзывания на горку. Какой из цилиндров поднимется выше и во сколько раз, если начальные скорости тел одинаковы?