Вариант 17 из 30

На рисунке показан график зависимости проекции $v_x$ скорости тела от времени $t$. Какова проекция $a_x$ ускорения этого тела в момент времени 4,5 с? Ответ запишите с учётом знака проекции.

На рисунке изображены лабораторный динамометр и линейка. Шкала динамометра проградуирована в ньютонах, шкала линейки проградуирована в сантиметрах. Определите жёсткость пружины этого динамометра.

Тело движется в инерциальной системе отсчёта по прямой в одном направлении. Равнодействующая всех сил, действующих на тело, постоянна и равна по модулю 0,75 Н. Модуль импульса тела изменился на 3 кг·м/с. Сколько времени потребовалось для этого?

Невесомый рычаг находится в равновесии (см. рисунок). Модуль силы $F_1=12$ Н, её плечо равно 80 см, а модуль силы $F_2=48$ Н. Определите длину плеча рычага.

Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён пружиной со стенкой. Груз немного смещают от положения равновесия вдоль оси пружины и отпускают из состояния покоя, после чего он начинает совершать гармонические колебания, двигаясь вдоль оси пружины, вдоль которой направлена ось $Ox$. В таблице приведены значения координаты груза $x$ в различные моменты времени $t$.

Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице.

1) Период колебаний груза равен 1,6 с.

2) Частота колебаний груза равна 0,25 Гц.

3) В момент времени 1,2 с модуль ускорения груза минимален.

4) Модуль силы, с которой пружина действует на груз, максимален в момент времени 0,6 с.

5) В момент времени 1,6 с кинетическая энергия груза минимальна.

После удара в момент времени $t=0$ шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью $\vec v_0$, как показано на рисунке. В момент времени $t_0$ шайба вернулась в исходное положение. Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы.

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать.

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

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) проекция скорости $v_y$

2) проекция ускорения $a_x$

3) кинетическая энергия $E_\mathrm{к}$

4) полная механическая энергия $E_\mathrm{мех}$

В сосуде содержится разреженный неон под давлением 150 кПа. Концентрацию неона увеличили в 4 раза, а среднюю кинетическую энергию поступательного теплового движения его молекул уменьшили в 3 раза. Определите установившееся давление газа.

Рабочее тело тепловой машины с КПД 30 % за цикл работы получает от нагревателя количество теплоты, равное 120 Дж. Какое количество теплоты рабочее тело отдаёт холодильнику за три цикла работы тепловой машины?

На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством газообразного разреженного аргона ($p$ — давление аргона, $V$ — его объём).

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы, изображённые на рисунке.

1) В процессе 1 объём аргона увеличился в 4 раза.

2) В процессе 1 абсолютная температура аргона увеличилась в 3 раза.

3) В процессе 2 плотность аргона уменьшилась в 1,5 раза.

4) В процессе 2 концентрация молекул аргона увеличилась в 2 раза.

5) Работа, совершённая аргоном, в процессе 2 больше, чем в процессе 1.

На рисунке показан процесс изменения состояния 1 моль одноатомного идеального газа ($U$ — внутренняя энергия газа; $V$ — объём газа). Как изменяются в ходе этого процесса давление газа и концентрация его молекул?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

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

На фотографии изображена электрическая цепь. Показания вольтметра даны в вольтах. Во сколько раз увеличатся показания вольтметра, если его подсоединить к резистору сопротивлением 3 Ом? Вольтметр считать идеальным.

Магнитный поток через площадку, ограниченную проволочной рамкой, равномерно увеличивается от нуля до значения 25 мВб, при этом в рамке генерируется ЭДС, модуль которой равен 4 В. За какое время произошло изменение магнитного потока?

При переводе ключа $K$ из положения 1 в положение 2 (см. рисунок) период собственных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре увеличился в 1,5 раза. Во сколько раз индуктивность $L_x$ катушки в колебательном контуре больше $L$?

Алюминиевый проводник $AB$ подвешен на тонких медных проволочках к деревянной балке и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Вблизи проводника справа от него находится южный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают влево.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1) Сопротивление внешней цепи уменьшается.

2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом, вблизи проводника $AB$ направлены вправо.

3) Сила тока, протекающего по проводнику $AB$, уменьшается.

4) Сила Ампера, действующая на проводник $AB$, увеличивается.

5) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник $AB$, уменьшаются.

Световой пучок переходит из воздуха в бензин (см. рисунок). Что происходит при этом с частотой электромагнитных колебаний в световой волне и скоростью её распространения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

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

Ядро лития захватывает альфа-частицу, в результате чего происходит ядерная реакция: $^{4}_{2}\mathrm{He}+{}^{7}_{3}\mathrm{Li}\to{}^{A}_{Z}\mathrm{X}+{}^{1}_{0}n$ с образованием ядра химического элемента $^{A}_{Z}\mathrm{X}$. Какова масса образовавшегося ядра (в атомных единицах массы)?

В лабораторной работе ученик изучает зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с фотокатода, от частоты падающего света. В опытах наблюдается явление фотоэффекта.

Частоту падающего света в опыте немного увеличивают. Как при этом изменяются максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов и работа выхода фотоэлектронов из металла фотокатода?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

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

Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) Период гармонических колебаний колебательной системы прямо пропорционален частоте её колебаний.

2) Внутренняя энергия постоянной массы одноатомного идеального газа уменьшается при понижении абсолютной температуры газа.

3) Изначально незаряженные тела в процессе электризации трением приобретают равные по модулю и противоположные по знаку заряды.

4) При монотонном изменении магнитного потока, пронизывающего площадку, ограниченную разомкнутым проводящим контуром, в контуре возникает индукционный ток.

5) В планетарной модели атома число нейтронов в ядре равно числу электронов в электронной оболочке нейтрального атома.

Определите напряжение на лампочке с учётом абсолютной погрешности измерений (см. рисунок), если абсолютная погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра.

Необходимо экспериментально изучить зависимость силы Архимеда, действующей на тело, погружённое в жидкость, от плотности жидкости. Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?

На рисунке $а$ приведена зависимость концентрации $n$ идеального одноатомного газа от давления $p$ в процессе 1–2–3. Количество вещества газа постоянно. Постройте график этого процесса в координатах $p-V$ ($V$ — объём газа). Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на рисунке $б$. Построение объясните, опираясь на законы молекулярной физики.

Прямолинейно движущийся поезд последние перед остановкой 1200 м своего пути преодолел за 2 минуты. Определите скорость поезда за 30 с до остановки. Ускорение поезда считать постоянным.

Заряженная частица с массой $m=1{,}6\cdot10^{-25}$ кг и зарядом $q$ движется по окружности радиусом $R=0{,}4$ м перпендикулярно линиям магнитной индукции однородного магнитного поля с индукцией $B=0{,}5$ Тл. Кинетическая энергия частицы $W=8\cdot10^{-14}$ Дж. Найдите заряд данной частицы, считая его положительным. Релятивистскими эффектами пренебречь.

Влажный воздух с относительной влажностью $\varphi$ находится в вертикальном гладком цилиндрическом сосуде под невесомым поршнем с площадью $S$. На поршень медленно насыпают песок. Какую массу песка $m$ нужно насыпать, чтобы на стенках сосуда начала появляться роса? Температура влажного воздуха в сосуде поддерживается постоянной. Снаружи сосуда давление воздуха равно нормальному атмосферному давлению $p_0$.

Конденсатор $C_1$ заряжен до напряжения $U=300$ В и включён в последовательную цепь из резистора $R=300$ Ом, незаряженного конденсатора $C_2=2$ мкФ и разомкнутого ключа $K$ (см. рисунок). После замыкания ключа в процессе перезарядки конденсаторов в цепи выделяется количество теплоты $Q=30$ мДж. Чему равна ёмкость конденсатора $C_1$?

На гладком горизонтальном столе лежит доска массой $M=1$ кг и длиной $L=50$ см. На левом краю доски находится маленький брусок массой $m=200$ г. Брусок и доска связаны невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый гладкий блок, закреплённый на стене (отрезки нити, не лежащие на блоке, горизонтальны и параллельны). Коэффициент трения между бруском и доской $\mu=0{,}3$. Брусок начинают тянуть вправо постоянной силой $\vec F$, параллельной горизонтальным отрезкам нити. Через время $t=2$ с после начала движения брусок соскальзывает с доски. Определите модуль силы $\vec F$. Размерами бруска пренебречь. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на доску и брусок.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.