Завантаження...РОЗДІЛ 1. Кінематика
1A1 Як можна задати рух матеріальної точки в просторі?
Д) через радіус-вектор точки і час.
1A2 Як напрямлені середня і миттєва швидкості відносно траєкторії руху?
Б) середня — по хорді, миттєва — по дотичній;
1A3 Який фізичний зміст нормального прискорення?
Б) зміна швидкості за напрямом в одиницю часу;
1A4 Який фізичний зміст тангенціального прискорення?
В) зміна величини вектора швидкості за одиницю часу;
1A5 Який напрям нормального і тангенціального прискорення?
В) нормальне прискорення напрямлене вздовж радіуса кривизни, а тангенціальне — по дотичній до траєкторії;
1A6 За якою формулою визначається миттєва швидкість?
А) ;
1A7 За якою формулою визначається середня швидкість?
Г) ;
1A8 Тіло рухається криволінійною траєкторією з точки В в точку А. Який фізичний зміст має відрізок ВА?
Б) величина переміщення;
1A9 За якою формулою визначається середнє прискорення?
Г) ;
1A10 За якою формулою визначається миттєве прискорення?
А) ;
1A11 Який рух називається обертовим?
А) рух при якому точка рухається по колу;
1A12 Як називається рух тіла, що рухається по колу і не рухається обертально?
А) поступальний;
1A13 Який зв’язок між кутовою і лінійною швидкістю?
В) ;
1A14 Який зв’язок між кутовим і лінійним прискоренням?
В) ;
1A15 Як виразити кутову швидкість через частоту обертання?
Б) ;
1A16 Як виразити лінійну швидкість через частоту обертання?
Б) ;
1A17 Як виразити шлях при обертовому русі через кут повороту?
Б) ;
1A18 Як змінюється кутова швидкість при сповільненому обертовому русі?
А) зменшується;
1A19 Як змінюється кутова швидкість при рівномірному обертовому русі?
В) не змінюється;
1A20 Як змінюється кутова швидкість при рівноприскореному обертовому русі?
Г) змінюється за законом , де ;
Задачі першого рівня складності
1B1 Рух бурильної колони бурової установки задано рівнянням . Визначити швидкість руху колони через дві секунди від початку руху.
А) 1,2 м/с;
1B2 Рух бурильної колони бурової установки задано рівнянням . Визначити час, на протязі якого колона буде піднята на висоту 38 м.
В) 30 с;
1B3 Рух бурильної колони задано рівнянням . Визначити швидкість колони через 5 секунд після початку підйому.
В) 108 м/с;
1B4 Рух бурильної колони задано рівнянням . Визначити прискорення колони через 5 секунд після початку підйому.
Б) 21,6 м/с2;
1B6 Рівняння руху матеріальної точки вздовж вісі Х має вигляд: , де А=2 м, В=1 м/с, С=-0,5 м/с3. Визначити координату Х в момент часу t=2 с.
В) 1 м;
1B7 Які величини нормального і тангенціального прискорення характеризують прямолінійний нерівномірний рух?
Д) an=0, at — змінна.
1B8 Рівняння руху матеріальної точки вздовж вісі Х має вигляд: , де А=2 м, В=1 м/с, С=-0,5 м/с3. Визначити прискорення точки через 4 секунди після початку руху.
Д) -12 м/с2
1B9 Рівняння руху матеріальної точки вздовж вісі Х має вигляд . Визначити швидкість точки через 4 секунди після початку руху.
Б) -23 м/с;
1B10 Рух точки задано рівнянням . Визначити прискорення точки в момент часу t=4 с.
Д) 28 м/с2.
1B11 Які величини нормального і тангенціального прискорення характеризують рівномірний прямолінійний рух?
В) an=0, at=0;
1B12 Які величини нормального і тангенціального прискорення характеризують будь-який прямолінійний рівнозмінний рух?
Б) an=0, at=const;
1B13 Які величини нормального і тангенціального прискорення характеризують обертовий рівномірний рух?
В) an=const, at=0;
1B14 Які величини нормального і тангенціального прискорення характеризують обертовий прискорений рух?
Б) an= зростає, at= зростає;
1B15 Які величини нормального і тангенціального прискорення і радіуса кривизни R характеризують довільний прямолінійний рух?
Д) an= const, at = змінна, R= змінна.
1B16 Який графік вірно відображає напрям тангенціального і нормального прискорення для тіла, кинутого під кутом до горизонту?
В) Земля
1B17 Рівняння обертання твердого тіла . Визначити кутову швидкість через 10 секунд після почату руху. Швидкість дати в .
В) 61;
1B18 Матеріальна точка почала рухатись по колу із сталим тангенціальним прискоренням . Визначити кутове прискорення. Радіус кола R = 5 см. Відповідь дати в .
Д) 12.
1B19 Матеріальна точка рухається по колу згідно рівняння . Визначити кутове прискорення через 2с після початку руху. (кут – радіанах, час – в секундах).
А) 24;
1B20 Точка на ободі диска рухається згідно рівняння . Визначити тангенціальне прискорення через 5 секунд після початку руху. Радіус диска 10 см.
Б) 0,6;
1B21 Диск, обертаючись навколо осі робить 180 об/хв. Визначити кутову швидкість в рад/с.
Д) 6p.
1B22 Кутова швидкість приводного шківа 65 рад/с. Визначити лінійну швидкість шківа, якщо радіус шківа R = 10 см.
Б) 6,5 м/с;
1B23 Літак, що летить на схід з швидкістю u1 = 400 м/с зноситься північним вітром на 20 км.
Швидкість вітру u2 = 20 м/с. Яку відстань подолав літак у східному напрямі?
А) 400 км;
1B24 Човен рухається перпендикулярно до берега з швидкістю u = 3 м/с. Течія відносить його на 300 м вниз по річці. Ширина ріки 0,5 км. Визначити швидкість течії.
В) 1,8 м/с;
1B25 З башти висотою 20 м горизонтально кинули камінь з швидкістю 8 м/с. Визначити швидкість в момент удару об землю (g = 10 м/с2).
В) 21,5 м/с;
1B26 Літак рухається із заходу на схід із швидкістю u1 = 500 м/с. Дме північний вітер з швидкістю u2 = 100 м/с.
З якою швидкістю літак буде рухатись відносно землі?
Б) 510 м/с;
1B27 З башти висотою 20 м кинули горизонтально камінь з швидкістю 1 м/с. Скільки часу камінь буде в русі?
В) 2 с;
1B28 Тіло, кинуте горизонтально, впало на землю через 0,5 с на відстані 8 м від місця кидання. Яка горизонтальна швидкість?
Г) 16 м/с;
Задачі другого рівня складності
1C1 Матеріальна точка рухається вздовж вісі Х: . Визначити прискорення точки через 1 секунду після початку руху.
Б) -1,23 м/с2;
1C2 Рух точки відбувається за рівнянням , де S — в метрах, t — в секундах. Визначити радіус заокруглення траєкторії, якщо нормальне прискорення через 4 секунди після початку руху дорівнює 2 м/с2.
Д) 128 м.
1C3 Яку початкову швидкість має тіло, що кинули горизонтально, якщо кінцева швидкість його напрямлена під кутом 30º до горизонту і дорівнює 10 м/с.
Д) 8,5 м/с.
1C4 Точка рухається по криволінійній траєкторії згідно рівняння , де S — в метрах, t — в секундах. Радіус заокруглення R=4 метри. В який момент часу нормальне прискорення буде дорівнювати 9 м/с2?
Б) 1,5;
1C5 Точка рухається по криволінійній траєкторії згідно рівняння , де S — в метрах, t — в секундах. Радіус заокруглення R=4 метри. Визначити нормальне прискорення (в м/с2) точки через 2 секунди.
В) 16;
1C6 Матеріальна точка почала рухатись по колу радіусом 5 м із стану спокою з постійним тангенціальним прискоренням 0,6 м/с2. Визначити повне прискорення в кінці п’ятої секунди від початку руху.
Б) 1,9 м/с2;
1C7 Дві матеріальні точки рухаються згідно рівнянь . В який момент часу прискорення цих точок будуть однаковими?
Б) 1 с;
1C8 Матеріальна точка рухається згідно рівняння по колу радіусом 2 м. Визначити тангенціальне прискорення точки через 1 с після початку руху.
Б) 97 м/с2;
1C9 Рух точки відбувається за рівнянням , де S — в метрах, t — в секундах. Точка рухається по заокругленню радіусом 8 м. Визначити повне прискорення точки (в м/с2) через 1 секунду після початку руху.
Б) 16,5;
1C10 Тіло кидають горизонтально так, що кінцева швидкість його напрямлена під кутом 30º до горизонту і дорівнює 10 м/с. Визначити відстань від місця кидання до місця падіння.
Д) 5,8 м.
1C11 Бурова колона, обертаючись рівноприскорено, через 1 хвилину після початку руху має частоту 30 обертів за секунду. Визначити кількість обертів бурової колони за 100 секунд.
Д) 25.
1C12 Маховик обертається навколо нерухомої осі по закону , де = 20 рад/с, = 2 рад/с2. Визначити нормальне прискорення точки, що знаходиться на відстані 0,1 м від осі обертання через 5 с.
В) 160 м/с2;
1C13 Колесо радіусом 0,5 м рухається згідно рівняння , де – в радіанах, t – в секундах. Визначити повне прискорення точки на ободі через 3 секунди після початку відліку.
Г) 27,4 м/с2;
1C14 З якою швидкістю повинен рухатись літак на екваторі зі сходу на захід, щоб сонце здавалось нерухомим на небі? Радіус землі R = 6400 км.
В) 465 м/с;
1C15 М’яч, кинутий горизонтально , вдаряється об стінку, що знаходиться на відстані 6 м від місця кидання. Висота удару на 1 м нижче, ніж точка кидання. З якою швидкістю був кинутий м’яч? (g = 10 м/с2).
В) 13,4 м/с;
1C16 Літак рухається на захід з швидкістю u1 = 100 м/с відносно повітря. Дме південний вітер u2 = 30 м/с. За який час літак подолає відстань 300 км?
Б) 2873 с;
РОЗДІЛ 2. Динаміка
2.1 Динаміка поступального руху
2A1 Яка система відліку називається інерціальною?
В) система, яка знаходиться в спокої або рухається рівномірно;
2A2 Характеристика сили:
Б) сила характеризується напрямком і величиною;
2A3 Що таке сила?
В) міра дії одного тіла на друге;
2A4 В чому найбільше проявляється дія сили?
Д) в зміні руху тіла і деформації тіла .
2A5 Додавання сил і мас:
А) сили додаються векторна, а маси — адитивно;
2A6 Що таке імпульс? (формула)
В) ;
2A7 Другий закон Ньютона для тіла змінної маси (формула):
Б) ;
2A8 Третій закон Ньютона (формула):
В) ;
2A9 Яка система називається замкнутою?
Г) якщо векторна сума сил, що діють на систему дорівнює нулю;
2A10 Закон збереження імпульсу для двох тіл (формула):
А) ;
2A11 В якій системі виконується закон збереження імпульсу?
Б) в замкненій;
2A12 Як рухається центр мас системи?
Б) як матеріальна точка з тою ж масою;
2A13 Сила тертя ковзання (в загальному випадку):
Г) ;
2A14 Величина сили пружності, формула:
А) ;
2A15 Сила тяжіння. Формула.
Г) ;
2A16 Яка сила інерції виникає при русі тіла по колу?
Г) відцентрова сила;
2A17 Яка сила інерції виникає при поступальному прискореному русі системи?
Б) ;
2A18 Яка система відліку називається неінерціальною?
Г) система, яка рухається з прискоренням;
2A19 Як напрямлена відцентрова сила?
Г) вздовж радіуса від центра;
2A20 Робота при переміщення тіла визначається за формулою:
Б) F×S×cosj;
2A21 Кінетична енергія:
Б) енергія рухомого тіла;
2A22 Потенціальна енергія:
А) залежить від розташування взаємодіючих тіл;
2A23 Зв’язок між роботою і кінетичною енергією:
А) ;
2A24 Зв’язок між роботою і потенціальною енергією:
Б) ;
2A25 В яких одиницях вимірюється робота:
А) Джоуль;
2A26 В яких одиницях вимірюється потужність:
Б) Ват;
2A27 Якою формулою визначається робота змінної сили:
В) ;
2A28 Якою формулою визначається робота постійної сили, якщо напрям переміщення співпадає з напрямом дії сили:
А) А=F·S;
2A29 Потужність – це:
Б) робота, виконана за одиницю часу;
2A30 За якою формулою обчислюється потужність:
Г) ;
2A31 Закон збереження механічної енергії справедливий в системі:
Б) в системах тіл, на які діють лише консервативні сили;
2A32 Що називається імпульсом тіла?
В) добуток маси на швидкість руху тіла;
2A33 Імпульс тіла визначається за формулою:
Б) ;
2A34 В яких одиницях вимірюється імпульс:
В) кг×м/с;
2A35 В якій системі справедливий закон збереження імпульсу?
А) В ізольованій системі;
2A36 Закон збереження імпульсу для двох тіл:
Г) ;
2A37 Причина виникнення реактивної сили:
В) виконання закону збереження імпульсу системи;
2A38 Пружний удар –
Б) виконується закон збереження механічної енергії;
2A39 При пружному ударі виконується закон:
Г) закон збереження імпульсу і закон збереження механічної енергії;
2A40 Непружний удар –
А) удар, при якому не справедливий закон збереження енергії;
2A41 Закон збереження імпульсу при абсолютно непружному ударі:
Б) ;
2A42 Закон збереження імпульсу при пружному ударі:
А) ;
2A43 Закон збереження енергії при пружному ударі:
В) ;
2A44 Закон збереження повної енергії при абсолютно непружному ударі:
Г) ;
2A45 Що називається вагою тіла?
Г) сила, що діє на опору або на підвіс;
2A46 Що таке невагомість?
Д) коли тіло не діє на опору або на підвіс.
2A47 Закон всесвітнього тяжіння (формула):
Д) .
2A48 Означення напруженості поля тяжіння:
Б) сила тяжіння, що діє на кожну одиницю маси тіла;
2A49 Що називається потенціалом гравітаційного поля?
Д) відношення енергії гравітаційного поля в даній точці до маси тіла.
2A50 Зв’язок між напруженістю і потенціалом:
Г) ;
2A51 За яким законом обчислюється енергія гравітаційної взаємодії?
А) ;
2A52 За якою формулою обчислюється робота в гравітаційному полі?
Б) ;
2.2 Динаміка обертового руху
2A53 Моментом сили відносно заданої точки простору називається:
Б) векторний добуток радіус-вектора проведеного з заданої точки простору до точки прикладання сили на силу;
2A54 Моментом інерції матеріальної точки називається:
б) добуток маси матеріальної точки на квадрат радіуса обертання;
2A55 Моментом інерції твердого тіла відносно зведеної осі обертання називається:
а) сума добутків мас матеріальних точок на квадрати їх відстаней до осі обертання;
2A56 Момент імпульсу матеріальної точки відносно заданої точки простору визначається:
Г) векторним добутком радіус-вектора проведеного з заданої точки простору до матеріальної точки на імпульс точки;
2A57 Момент імпульсу твердого тіла відносно заданої осі обертання дорівнює:
А) добутку моменту інерції тіла на кутову швидкість;
2A58 Теорема Штейнера:
Б) Момент інерції І твердого тіла відносно довільної осі рівний сумі момента інерції Іо відносно осі яка проходить через центр мас тіла паралельно даній, і добуток маси тіла на квадрат відстані між осями;
2A59 Момент сили вимірюється в:
В) ;
2A60 Момент інерції вимірюється в:
Б) ;
2A61 Момент імпульсу вимірюється в:
Д) .
2A62 Момент сили вимірюється в:
Д) правильної відповіді немає.
2A63 Момент імпульсу вимірюється в:
Д) правильної відповіді немає.
2A64 Добуток моменту інерції твердого тіла відносно заданої осі обертання на кутове прискорення відносно цієї осі дорівнює:
Б) моменту сили;
2A65 Похідна від моменту імпульсу тіла по часу дорівнює:
А) моменту сили;
2A66 Тіло обертається з постійним кутовим прискоренням, якщо:
Б) сума моментів сил, що діють на тіло є величина стала;
2A67 Добуток моменту інерції твердого тіла відносно заданої осі обертання на кутове прискорення відносно цієї осі дорівнює:
Б) моменту сили;
2A68 Тіло обертається з постійною кутовою швидкістю, якщо:
Б) сума моментів сил, що діють на тіло дорівнює нулю;
2A69 Людина, яка стоїть на лаві, що обертається, розводить руки і починає обертатися повільніше, при цьому виконується закон збереження:
В) моменту імпульсу;
2A70 Людина яка стоїть на лаві, що обертається з кутовою швидкістю ω різко розводить руки, при цьому кутова швидкість обертання:
А) зменшується;
2A71 Кінетична енергія тіла, що обертається навколо нерухомої осі дорівнює:
В) половині добутку моменту інерції на квадрат кутової швидкості;
2A72 Добуток моменту сили М відносно осі обертання на елементарний кут повороту тіла dφ дорівнює:
А) елементарній роботі;
2.3 Механіка рідин і газів
2A73 Тиском називається:
Б) сила, що діє на одиницю площі;
2A74 За якою формулою обчислюється тиск:
В) ;
2A75 Закон Паскаля:
Б) тиск, що діє на рідину, передається у всіх напрямках однаково;
2A76 За якою формулою обчислюється гідростатичний тиск:
Б) rgh;
2A77 Закон Архімеда (формула):
А) rрgVт;
2A78 Стаціонарний рух рідини:
А) в будь-якій точці швидкість руху не залежить від часу;
2A79 Рівняння нерозривності струмени для нестисливої рідини:
А) ;
2A80 Рівняння Бернулі (закон збереження енергії для рідини):
Б) ;
2A81 Динамічний тиск (напір) в законі Бернуллі:
В) ;
2A82 Гідростатичний тиск (напір) в законі Бернуллі:
Б) ;
2A83 Рівняння нерозривності і рівняння Бернуллі справедливі для стаціонарного потоку ідеальної нестисливої рідини:
В) для будь-якого перерізу трубки струмени;
2A84 Формула Торрічеллі (швидкість витікання рідини через отвір у дні повністю заповненої рідиною посудини висотою h):
Б) ;
2A85 Формула Стокса (сила опору при русі кульки в рідині):
А) ;
2A86 Формула Пуазейля (рух рідини в тонких трубках):
Б) ;
2A87 Закон Ньютона про в’язкість (внутрішнє тертя):
В) ;
2A88 Ламінарним потоком називається потік:
Б) в якому шари рухаючись не перемішуються;
2A89 Умов переходу ламінарної течії в турбулентну (критерій Рейнольса):
Б) ;
Задачі першого рівня складності
2B1 Радіус-вектор центра мас тіла або системи тіл:
Г) ;
2B2 Автомобіль масою 2 т рушає з місця з прискоренням 5 м/с2. Яку силу розвиває мотор?
Д) 10 кН.
2B3 Визначити імпульс тіла масою 3 кг, якщо швидкість його руху 5 м/с.
А) 15 кг×м/с;
2B4 Яка сила інерції виникає при русі тіла вздовж радіуса в системі, яка обертається?
Д) сила Коріоліса.
2B5 Тіло масою m=2 кг рухається за законом , де х — в метрах, а t — в секундах. Визначити імпульс тіла (в кг×м/с) через 2 секунди після початку руху.
Д) 112.
2B6 Тіло масою 5 кг рухається з прискоренням 2 м/с2. Яка сила (в ньютонах) діє на тіло?
В) 10;
2B7 Які сили інерції є в природі?
А) ; ; ;
2B8 Чим відрізняються сили інерції від звичайних сил?
В) сили інерції діють в прискорених системах і направлені в протилежний бік до прискорення системи. Це фіктивні сили;
2B9 Чи можна користуватися другим законом Ньютона в неінерціальних системах?
Б) можна користуватись, додаючи до реальних сил фіктивні сили, викликані прискоренням системи;
2B10 Який напрям має сила Коріоліса?
Г) за правилом векторного добутку кутової швидкості системи і швидкості руху тіла;
2B11 За якою формулою обчислюється сила інерції Коріоліса?
Д) .
2B12 Яка сила тяжіння тіла масою 2 кг на поверхні Землі? Прискорення вільного падіння g=10 м/с2.
А) 20 Н;
2B13 Формула для обчислення першої космічної швидкості:
Г) ;
2B14 Формула для обчислення другої космічної швидкості:
Б) ;
2B15 В чому полягає відмінність інерціальної і тяжіючої маси?
Г) інерціальна маса характеризує інертність тіла, а тяжіюча — силу взаємодії в законі всесвітнього тяжіння;
2B16 Що означає перша космічна швидкість?
Г) швидкість, при якій тіло стає супутником Землі;
2B17 Що означає друга космічна швидкість?
А) швидкість виведення супутника на навколосонячну орбіту;
2B18 Визначити момент інерції матеріальної точки, масою m=0,3кг відносно осі, яка віддалена від точки на r=20см.
А) 1,2∙10-2 кг∙м2
2B19 На якій відстані від осі знаходиться матеріальна точка , момент інерції якої 0,1 кг∙м2, а маса 0,4 кг.
Б) 0,5м
2B20 Маховик обертається під дією моменту сили 0,08 Н×м з кутовим прискоренням 0,1 рад/с2. Який момент інерції маховика?
Д) 0,8 кг×м2 .
2B21 Кутова швидкість махового колеса змінюється за законом w=A+Bt. В=0,2 рад/с2. Момент інерції махового колеса I=0,8 кг×м2. Знайти момент сили, що діє на махове колесо.
Б) 0,16 Н×м;
2B22 Момент інерції диска відносно осі, яка перпендикулярна до площини диска і проходить через центр мас рівний 0,5 кг×м2. Знайти момент інерції диска відносно осі, яка проходить через край диска, паралельно даній. Маса диска 4 кг, радіус – 0,5 м.
А) 1,5 кг×м2 ;
2B23 Момент імпульсу твердого тіла, що обертається відносно якоїсь осі з кутовою швидкістю w=8рад/с дорівнює 2,4кг×м2/с. Який момент інерції цього тіла?
В) 0,3кг×м2
2B24 Момент інерції тіла, яке обертається з кутовою швидкістю w=4рад/с рівний 1,2кг×м2. Знайти момент імпульсу тіла.
Г) 4,8
2B25 Знайти кутову швидкість маховика, момент імпульсу якого рівний 2,4, а момент інерції 0,4кг×м2.
Д) 6 рад/с.
2B26 На який кут повернеться тіло якщо під дією моменту сили 3 Н×м була виконана робота 6 Дж?
Б) 2 рад;
2B27 Знайти середнє значення моменту сили під дією якого момент імпульсу гіроскопа зріс на 1,5 кг·м2/с за 30 с.
В) 0,05 Н·м;
2B28 Знайти зміну моменту імпульсу тіла DL, на яке діяв момент сили 8 Н м протягом 0,2 с.
А) 1,6 кг·м2/с;
2B29 Під дією моменту сили в 10 Н·м махове колесо зробило повний оберт. Яка при цьому виконалася робота?
А) 62,8 Дж;
2B30 Який момент сили діє на тіло при повороті якого на кут π була виконана робота 9,42 Дж ?
Б) 3 Н·м;
2B31 Знайти кінетичну енергію махового колеса, момент інерції якого 0,2 кг·м2, а кутова швидкість 4 рад/с.
В) 1,6 Дж;
2B32 Кінетична енергія махового колеса 8 Дж, а момент інерції 1 кг·м2. Яка кутова швидкість обертання?
Г) 4 рад/с;
2B33 Кінетична енергія махового колеса 1,2 Дж, а кутова швидкість 2 рад/с. Знайти момент інерції.
Д) 0,6 кг·м2.
2B34 Момент інерції диска масою 5 кг відносно осі що проходить через центр мас перпендикулярно до
площини диска рівний 0,4 кг×м2. Знайти радіус диска.
Б) 0,4 м;
Задачі другого рівня складності
2C1 Потяг масою 500 т рухається сповільнено, протягом 1 хв. зменшив швидкість з 10 м/с до 4 м/с. Визначити середню силу гальмування.
А) 50 кН;
2C2 З яким прискоренням рухається вантаж масою 0,5 кг, підвішений на пружині, при розтягнені пружини на 2 см після відпускання вантажу. Коефіцієнт жорсткості пружини k=500 Н/м.
А) 1 м/с2;
2C3 Тіло масою 0,5 кг рухається так, що залежність пройденого тілом шляху S від часу t дається рівнянням , де см, . Визначити силу, що діє на тіло через 1/3 секунди після початку руху.
Г) 0,21 H;
2C4 Автомобіль масою 2,5 т рухається сповільнено. Під дією середньої сили тертя Н він зменшив швидкість з 20 м/с до 8 м/с. За який час відбулось гальмування?
Б) 15 c;
2C5 Маса ліфта з пасажирами дорівнює 800 кг. Натяг троса, що підтримує ліфт, Н. Якого імпульсу досягне ліфт через 2 секунди після початку руху?
Г) 4000 ;
2C6 Хлопець тягне санчата, прикладаючи до мотузки, спрямованої під кутом 30°, силу Н. З яким прискоренням рухаються санчата масою 10 кг, якщо тертя відсутнє?
Б) 5,2 м/с2;
2C7 Яку відстань пройде ліфт масою 500 кг за 1 секунду, якщо натяг троса, що підтримує ліфт, дорівнює Н?
Г) 2 м;
2C8 Тіло масою 2 кг під дією сили рухається прямолінійно. Залежність координати від часу задана рівнянням . Визначити силу, що діє на тіло через 3 секунди після початку руху.
В) 72 H;
2C9 Матеріальна точка рухається згідно рівняння по колу радіусом 2 м. Визначити тангенціальне прискорення точки через 1 с після початку руху.
Б) 79 м/с2;
2C10 Автобус рушив з місця з прискоренням 2 м/с2. Яка сила інерції діє на пасажира масою 70 кг (g=10м/c2).
В) 140 Н;
2C11 З яким прискоренням рухається ліфт, якщо динамометр, на якому підвішено вантаж m=0,2 кг, показує 3Н? (g=10 м/с2)
В) 5 м/с2;
2C12 Яка сила інерції діє на пілота літака, коли він виконує «мертву петлю» радіусом 15 м, а швидкість літака
v=300 м/с, маса пілота m=60 кг?
Б) 360 кН;
2C13 Мотоцикліст масою 80 кг при повороті радіусом 5 м мав швидкість 36 км/год. Яка сила інерції діяла на мотоцикліста?
Г) 1600 Н;
2C14 Яка сила відхиляє людину масою 60 кг, якщо людина рухається вздовж радіуса каруселі з швидкістю 1,5 м/с? Кутова швидкість каруселі ω=3 рад/с.
Д) 540 H.
2C15 З якою силою притягаються дві кулі радіусами 10 см при дотику, якщо маса кожної кулі 30 кг? Гравітаційна стала 6,67·10-11 (Н·м2/кг2).
Д) 1,5 мкН.
2C16 З якою властивістю простору пов’язується закон збереження імпульсу?
А) однорідністю простору;
2C17 Однорідний диск радіусом R=0,2 м і масою 5 кг обертається навколо осі , що проходить крізь його центр. Залежність кутової швидкості від часу дається рівнянням ω=А+Вt , де В=8 рад/с2.Знайти величину дотичної сили прикладеної до ободу диска.
Б) 4 Н;
2C18 До обводу колеса , що має форму диска радіусом 0,5 м і масою 50 кг прикладена дотична сила в 100 Н. Через який час після початку руху колесо буде мати кутову швидкість 100 рад/с?
А) 12,5с;
2C19 Дві маленькі кульки масою по 10 г кожна, з’єднані тонким невагомим стержнем довжиною 20см. Визначити момент інерції системи відносно осі, яка проходить через середину стержня перпендикулярно до нього.
Б) 2∙10-4 кг∙м2
2C20 Визначити кутове прискорення однорідного диска, момент інерції якого 0,4 кг×м2, якщо на нього діє момент сили рівний 0,08Н×м.
Б) 0,2 рад/с2 ;
2C21 Платформа у вигляді диска радіусом 1м і моментом інерції 420 кг·м2 обертається за інерцією з частотою 60 об/хв. На краю платформи стоїть людина масою 80кг.Зякою частотою буде обертатися платформа ,якщо людина пройде в центр? Момент інерції людини розраховувати як для матеріальної точки.
А) 71 об/хв;
2C22 Кінетична енергія валу , що обертається з постійною кутовою швидкістю 30 рад/с рівна 60 Дж. Знайти момент імпульсу вала?
Б) 4 (кг·м2)/с;
2C23 Визначити кінетичну енергію кулі масою 40 кг, яка котиться по горизонтальній поверхні з швидкістю 5 м/c.
Д) 700 Дж.
2C24 Тонкостінний обруч котиться горизонтально з швидкістю 4 м/с. Яка маса обруча, якщо його кінетична енергія дорівнює 80 Дж?
Б) 5 кг;
2C25 Момент інерції диска відносно осі що проходить через центр мас перпендикулярно до площини диска дорівнює 0,8 кг×м2, а відносно осі що проходить через край диска паралельно даній він рівний 2,4 кг×м2. Радіус диска 0,4 м. Знайти масу диска.
В) 10 кг;
РОЗДІЛ 4. Молекулярна фізика
4.1 Молекулярно-кінетична теорія газів
4A1 При яких значеннях тиску і температури для визначення стану реального газу можна використовувати модель ідеального газу?
А) при низьких тисках і високих температурах;
4A2 Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії
Г) p= 1/3m0nυ2кв;
4A3 З якого із нижче наведених рівнянь випливає, що абсолютна температура є мірою середньої кінетичної енергії теплового хаотичного руху молекул ідеального газу?
В) =kT;
4A4 Який зв’язок між термодинамічною температурою Т і температурою t вираженою в градусах Цельсія?
Г) Т= t+273;
4A5
В основу моделі ідеального газу покладені наступні припущення:
Б) молекули газу не мають власного об’єму, між ними не існують сили взаємодії на відстані, зіткнення їх між собою і з стінкою посудини абсолютно пружні;
4A6 Одиниця вимірювання кількості речовини
Г) моль;
4A7 Одиниця вимірювання молярної маси
А) кг/моль;
4A8 Одиниця вимірювання концентрації
В) м-3;
4A9 Кількість молекул N, яка міститься в масі m речовини з молекулярною масою µ дорівнює
А) N=mNA/µ;
4A10 Залежність тиску ідеального газу р від його температури Т і концентрації молекул n дається рівнянням
Г) p=nkT;
4A11 Рівняння Клапейрона-Менделєєва для довільної маси ідеального газу
В) pV=(m/µ)RT;
4A12 Як називається процес, що відбувається з певною масою ідеального газу (m=const) при сталій температурі (T=const)?
В) ізотермічний;
4A13 Як називається процес, який відбувається з певною масою ідеального газу (m=const) при сталому тиску (р=const)?
Б) ізобарний;
4A14 Як називається процес, який відбувається з певною масою ідеального газу (m=const) при сталому об’ємі (V=const)?
А) ізохорний;
4A15 Які кількісні залежності між параметрами m,p,V,T ідеального газу над яким здійснюється процес, що описується законом Бойля–Маріотта (Т=const)?
Г) m=const; pV=const;
4A16 Які кількісні залежності між параметрами m,p,V,T ідеального газу над яким здійснюється процес, що описується законом Гей-Люссака (p=const)?
А) m=const; V/T=const;
4A17 Які кількісні залежності між параметрами m,p,V і T ідеального газу над яким здійснюється процес, що описується законом Шарля (V=const)?
Д) m=const; =const.
4A18 Число Авогадро N=6,02210моль вказує на:
А) кількість молекул (атомів, йонів), які містяться в молі будь-якої речовини за будь-яких умов;
4.2 Розподіл молекул за швидкостями і енергіями. Розподіли Больцмана і Максвелла.
4A19 Як залежить тиск ідеального газу, який знаходиться в полі сили тяжіння від висоти над рівнем моря (при T=const)?
В) зменшується з висотою по експоненціальному закону;
4A20 Функція розподілу Максвела молекул ідеального газу за швидкостями визначає
Г) відносне число, молекул швидкості яких знаходяться в інтервалі від до ;
4A21 Залежність середньої арифметичної швидкості від температури задається формулою
Б) =;
4A22 Залежність найбільш ймовірної швидкості від температури задається формулою
Г) =;
4A23 Найбільш ймовірною називається швидкість
В) при якій функція розподілу молекул ідеального газу по швидкостям максимальна;
4.3 Явище переносу в газах.
4A24 Середня довжина вільного пробігу молекул визначається як
В) відстань, яку проходять молекули в середньому між двома послідовними зіткненнями;
4A25 Ефективним діаметром молекули називається
Г) мінімальна відстань, на яку зближуються при зіткненні центри двох молекул;
4A26 Просторовим переносом якої фізичної величини супроводжується явище дифузії?
Г) маси;
4A27 Просторовим переносом якої фізичної величини супроводжується явище внутрішнього тертя?
А) імпульсу;
4A28 Просторовим переносом якої фізичної величини супроводжується явище теплопровідності?
В) енергії;
4A29 Закон Фур’є, який описує явище теплопровідності має вигляд
А);
4A30 Закон Фіка, який описує явище дифузії має вигляд
Б) dm = –D;
4A31 Закон Ньютона, який описує явище внутрішнього тертя має вигляд
В) F= –;
4A32 Коефіцієнт теплопровідності обчислюється за формулою
А) ;
4A33 Коефіцієнт дифузії обчислюється за формулою
Б) ;
4A34 Випадкові відхилення від найбільш правдоподібного або найбільш ймовірного значення називаються
Б) флуктуаціями;
4A35 Найбільше число молекул газу в рівноважному стані мають швидкість, що приблизно дорівнює
В) найбільш ймовірній швидкості;
Задачі першого рівня складності
4B1 Знайти густину Гідрогену (Н2) при температурі 15°C і тиску 98 кПа. Молярна маса Гідрогену 2·10-3 кг/моль.
R=8,31 Дж/(моль·К).
В) 0,082 кг/м3;
4B2 Газ, стиснутий ізотермічно від об’єму 8 л до 6 л. Тиск при цьому збільшився на 4 кПа. Який був початковий тиск?
А) 12 кПа;
4B3 При нагріванні ідеального газу, що знаходиться в закритій посудині на 2 К, його тиск збільшився у 2 рази. Обчислити початкову температуру газу.
Г) 2К;
4B4 Густина деякого газу 0,082 кг/м3 при тиску 100 кПа і температурі 17 ºС. Знайти середню квадратичну швидкість молекул газу.
А) 1900 м/с;
4B5 В результаті нагрівання повітря на 3 К його об’єм збільшився на 1% від початкового значення. Знайти початкову температуру повітря. Тиск сталий.
В) 300 К;
4B6 Яка середня квадратична швидкість руху молекул деякого газу, якщо маючи масу 6 кг він займає об’єм 5м3 під тиском 200 кПа?
Б) 707 м/с;
4B7 В посудині об’ємом 4л знаходиться 1 г Гідрогену (Н2). Чому рівна його концентрація? .
А) 7,5·1025 м-3;
4B8 Яка кількість молекул знаходиться в кімнаті об’ємом 80 м3 при температурі 17 ºС і тиску 100 кПа?
k=1,38·10-23 Дж/К.
В) 2·1027;
4B9 Знайти імпульс молекули азоту, яка летить із швидкістю 430 м/с.
Б) 2×10-23 кг∙м/с;
4B10 Знайти масу кисню, який знаходиться в балоні об’ємом 10 л і за температури –13 °С чинить тиск 9 МПа.
А) 1,32 кг;
4B11 Знайти відношення середніх квадратичних швидкостей молекул гелію та азоту, якщо ці гази мають однакову температуру.
Г) 6,25;
4B12 Яка кількість молекул міститься в кімнаті об’ємом 80 м3, якщо тиск повітря 100 кПа, а температура 17 °С?
Г) 2×1027;
4B13 Обсерваторія розташована на висоті 3250 м над рівнем моря. Знайти значення тиску на цій висоті, якщо температура повітря 5°С (вважати її постійною на всій висоті), молярна маса повітря 29×10-3 кг/моль, тиск на рівні моря вважати рівним 101,3 кПа.
Г) 67,2 кПа;
4B14 Знайти середнє число зіткнень за одиницю часу молекул вуглекислого газу (СО2) при температурі 100 ºС, якщо середня довжина вільного пробігу дорівнює 870 нм, молярна маса вуглекислого газу дорівнює 44·10-3 кг/моль.
А) 4,9·108 с-1;
4B15 Знайти середню довжину вільного пробігу молекул повітря при нормальних умовах (р=105 Па, Т=273 К). Ефективний діаметр молекул повітря дорівнює 0,3 нм. Стала Больцмана k=1,38·10-23 Дж/К.
В) 94 нм;
4B16 Коефіцієнт дифузії і динамічної в’язкості Гідрогену (Н2) при деяких умовах рівні відповідно 1,42·10-4 м2/с і
8,5 мкПа·с. Знайти концентрацію Гідрогену. Молярна маса Гідрогену дорівнює 2·10-3 кг/моль. Число Авогадро NA=6,02·1023 1/моль.
В) 1,8·1025 м-3;
4B17 Вкажіть фізично правильне формулювання
Б) земну атмосферу покидають найбільше молекули легких газів, яких найбільше у верхніх шарах атмосфери і які мають найбільші швидкості;
4B18 Середня довжина вільного пробігу молекул даного газу
В) обернено пропорційно залежить від концентрації та ефективного діаметру цих молекул;
4B19 Вакуумом називають
В) такий стан розрідженого газу, коли молекули без зіткнень між собою можуть долати відстань від «стінки до стінки» посудини;
Задачі другого рівня складності
4C1 На якій висоті тиск повітря становить 75% від тиску на рівні моря? Температуру повітря вважати сталою і рівною 0 ºС. Молярна маса повітря дорівнює 29·10-3 кг/моль. R=8,31 Дж/(моль·К); е-0,4=0,67.
Г) 2,3 км;
4C2 Балон об’ємом 4 л містить газ під тиском 4 атм, а другий балон, об’єм якого 8 л містить газ при тиску 1 атм. Який тиск встановиться при з’єднанні балонів в один? Температура газу постійна.
Б) 2 атм;
4C3 У вузькій запаяній з двох кінців горизонтальній трубці посередині міститься стовпчик ртуті завдовжки 0,3 м. Якщо трубку поставити вертикально, то стовпчик ртуті опуститься на 15 см. Визначити початковий тиск у трубці, якщо довжина трубки 1 м, а густина ртуті 13,6·103кг/м3.
В) 4·104 Па;
4C4 У балоні міститься газ за температури 15 ºС. У скільки разів зменшиться тиск газу, якщо 40% його вийде з балона , а температура при цьому знизиться на 8 ºС
В) в 1,7 рази;
4C5 В балоні знаходилось 10 кг деякого газу під тиском 10 МПа. Яку масу газу забрали із балона, якщо тиск в ньому став рівним 2,5 МПа? Температуру газу вважати постійною.
Д) 7,5 кг.
4C6 При зменшенні об’єму газу в 2 рази, його тиск збільшився на 120 кПа, а абсолютна температура підвищилась на 10%. Чому дорівнював початковий тиск?
А) 100 кПа;
4C7 Повітря в пружній оболонці при температурі 20 ºС і атмосферному тиску 105 Па займає об’єм 2 л. Який об’єм займає повітря під водою на глибині 136 м, де температура води становить 4 ºС? ρ=1000 кг/м3; g=10 м/с2.
В) 0,13 л;
4C8 В балоні об’ємом 0,11 м3 знаходиться 0,8 кг Гідрогену (Н2) і 1,6 кг Оксигену (О2). Визначити тиск суміші газів на стінки посудини при температурі 27 ºС. Молярні маси Гідрогену і Оксигену відповідно дорівнюють 2·10-3 кг/моль і 32·10-3 кг/моль. R=8,31 Дж/(моль·К).
Г) 10,2 МПа;
4C9 Визначити густину суміші 4 г водню і 32 г кисню, яка має температуру 7 °С і чинить тиск 700 мм рт. ст.
В) 0,48 кг/м3;
4C10 Яка частина молекул водню, що має температуру 0°С володіють швидкостями від 2000 м/с до 2100 м/с?
А) 4,5 %;
4C11 Знайти середній час між двома послідовними зіткненнями молекул Азоту (N2) при тиску 133 Па і при температурі 10 ºС. Молекулярна маса Азоту дорівнює 28·10-3 кг/моль, dеф=3·10-10 м; k=1,38·10-23 Дж/К; R=8,31 Дж/(моль·К).
Б) 1,6·10-7 с;
4C12 В посудині знаходиться вуглекислий газ (СО2), густина якого дорівнює 1,7 кг/м3. Середня довжина вільного пробігу його молекул 79 нм. Молярна маса 44·10-3кг/моль. Знайти ефективний діаметр молекул вуглекислого газу. Число Авогадро NA=6,02·1023 1/моль
А) 0,35 нм;
4C13 Знайти масу Азоту (N2), що пройшов внаслідок дифузії через площадку 0,01 м2 за час 10 с, якщо градієнт густини в напрямі, перпендикулярному до площадки дорівнює 1,26 кг/м4. Температура Азоту дорівнює 27°С. Середня довжина вільного пробігу молекул Азоту 10 мкм, молярна маса 0,028 кг/моль. R=8,31 Дж/(моль·К).
В) 2·10-4 кг;
4C14 Знайти середню довжину вільного пробігу молекул вуглекислого газу, що має температуру 100 °С і тиск 13,3 Па. Діаметр молекули вуглекислого газу 0,32 нм.
А) 850 мкм;
4C15 Знайти середню кількість зіткнень за одиницю часу молекули азоту, якщо його тиск 53,33 кПа і температура 27°С.
Б) 2,47×109 с-1;
4C16 У посудині об’ємом 2 л знаходиться 4×1023 молекул двоатомного газу. Теплопровідність газу 14 мВТ/м×К. Знайти коефіцієнт дифузії цього газу.
А) 2×10-5 м2/с;
РОЗДІЛ 5. Термодинаміка і агрегатні стани
5.1 Перший закон термодинаміки
5A1 Яка формула виражає зміну внутрішньої енергії?
А) ;
5A2 Молярна теплоємність ідеального газу залежить
Г) від кількості ступенів вільності молекули і від термодинамічного процесу;
5A3 Молярна теплоємність ідеального газу при сталому об’ємі дорівнює
А) ;
5A4 Питома теплоємність ідеального газу при сталому тиску дорівнює
Д) .
5A5 Питома теплоємність ідеального газу при сталому об’ємі дорівнює
Г) ;
5A6 При ізотермічному процесі зміну внутрішньої енергії ідеального газу можна записати
А) ΔU=0;
5A7 При ізохорному процесі зміну внутрішньої енергії ідеального газу можна записати
В) ;
5A8 При адіабатному процесі зміну внутрішньої енергії ідеального газу можна записати
Б) ΔU=-А;
5A9 При ізобарному процесі зміну внутрішньої енергії ідеального газу можна записати
В) ;
5A10 Молярна теплоємність ідеального газу при сталому тиску дорівнює
Б) ;
5A11 Рівняння Майєра
Д)
5A12 Питома і молярна теплоємності при сталому об’ємі для ідеального газу пов’язані співвідношенням
Г)
5A13 Перший закон термодинаміки виражає
Б) закон збереження і перетворення енергії для термодинамічних процесів;
5A14 Перший закон термодинаміки можна записати
Д) Q=A+ ΔU
5A15 Перший закон термодинаміки для ізотермічного процесу можна записати
Г) Q= А;
5A16 Перший закон термодинаміки для ізохорного процесу можна записати
Г) Q= ΔU;
5A17 Перший закон термодинаміки для ізобарного процесу можна записати
Д) Q=A+ ΔU
5A18 Перший закон термодинаміки для адіабатного процесу можна записати
Б) ΔU=-А;
5A19 Робота газу визначається
А) ;
5A20 Ідеальний газ не виконує роботи при
Г) ізохорному нагріванні;
5A21 Робота газу при ізотермічному процесі дорівнює
Б) ;
5A22 Робота газу при ізохорному процесі дорівнює
В) 0 ;
5A23 Робота газу при ізобарному процесі дорівнює
А) ;
5A24 Робота газу при адіабатному процесі дорівнює
Г)А=-ΔU;
5A25 Яка з формул не виражає роботу при адіабатному процесі?
А) ;
5A26 Внутрішня енергія речовини — це
Б) повна енергія її молекул;
5A27 На один ступінь свободи молекули припадає енергія, що дорівнює
А) E= 1/2∙kT;
5A28 Робота газу при ізохорному процесі дорівнює
Д) .
5A29 Показник адіабати дорівнює
Г) ;
5A30 Політропними називають процеси, які
Б) реалізуються на практиці, коли відбувається частковий теплообмін з оточуючим середовищем;
5A31 При адіабатному процесі не змінюється
Д) ентропія.
5A32 Показник адіабати дорівнює
Д) γ=Сp/Cv
5.2 Другий закон термодинаміки
5A33 Коефіцієнт корисної дії циклу Карно
В) (Т1-Т2)/Т1;
5A34 Цикл Карно складається з
Г) двох адіабатних та двох ізотермічних процесів;
5A35 Коефіцієнт корисної дії будь-якого теплового двигуна
В) (Q1-Q2)/Q1;
5A36 При адіабатному процесі кількість теплоти передана системі
Г) рівна нулю;
5A37 При адіабатному розширенні ідеального газу температура
А) зменшується;
5A38 Рівняння Пуассона для адіабатного процесу
Д) pVγ=const
5A39 Яке твердження вірне?
А) без виконання роботи теплота передається тільки від більш нагрітого тіла до менш нагрітого;
5A40 Яку формулу можна вважати означенням ентропії?
А) dS=dQ/T;
5A41 Твердження: ”Неможливо побудувати вічний двигун ІІ роду” виражає
Б) другий закон термодинаміки;
5.3 Властивості реальних газів, рідин і твердих тіл
5A42 Які існують сили міжмолекулярної взаємодії в реальних газах?
В) притягання і відштовхування;
5A43 Рівняння Ван-дер-Ваальса для довільної маси має вигляд
А) ()()=RT;
5A44 Власний об’єм реального газу враховує поправка в рівнянні Ван-дер-Ваальса
А) в;
5A45 Притягнення між молекулами в рівнянні Ван-дер-Ваальса враховує поправку
Б) a;
5A46 Ізотерма Ван-дер-Ваальса при Т<Ткр має вигляд
А)
|
|
5A47 Коефіцієнт поверхневого натягу визначається за формулою
А) ;
5A48 Коефіцієнт поверхневого натягу можна визначити за формулою
Б) ;
5A49 Одиниця вимірювання коефіцієнта поверхневого натягу
В) ;
5A50 Одиниця вимірювання коефіцієнта поверхневого натягу
Г) ;
5A51 Тиск під викривленою поверхнею рідини можна визначити за формулою Лапласа
А) ;
5A52 Висота підняття рідини в капілярній трубці
Б) ;
5A53 Поверхнево-активні речовини – це речовини, які
Б) зменшують поверхневий натяг;
5.4 Фазові переходи в речовині
5A54 Сублімація – це процес переходу
В) із твердого в газоподібний;
5A55 Плавлення – це процес переходу
Б) із твердого стану в рідкий;
5A56 Кипіння – це
А) випаровування в об’ємі рідини;
5A57 Кількість теплоти, яка поглинається тілом при нагріванні визначається формулою
Б) ;
5A58 Кількість теплоти, що виділяється при згоранні речовини визначається
Г) ;
5A59 Кількість теплоти вимірюється в
Д) Дж.
5A60 При плавленні відбувається
В) руйнування кристалічної ґратки;
5A61 Конденсація – це процес
Г) переходу газу в рідину;
5A62 Закон Дюлонга-Пті має вигляд
А) Сv=3R;
5A63 Модуль Юнга (для твердих тіл) вимірюється в
Г) Па;
5A64 Формула Фур’є для теплопровідності має вигляд
А) Q=-λ·(ΔT/Δx) ·S·τ;
5A65 Переохолоджена рідина — це рідина
Б) охолоджена до температури нижчої, ніж температура кристалізації данаї речовини;
5A66 Під час зниження температури повітря і за сталого вмісту водяної пари відносна вологість
В) зростає;
5A67 Висота h підняття чи опускання рідини в капілярних трубках залежить від
Б) радіуса каналу в трубці R, поверхневого натягу σ і густини рідини ρ;
5A68 З ростом температури твердого тіла його лінійні розміри, площа та об’єм будуть
А) зростати лінійно;
Задачі першого рівня складності
5B1 На скільки зросла внутрішня енергія одного моля неону (Ne) при нагріванні його на 10 К? R=8,31 Дж/(моль·К).
Б) 124,6 Дж;
5B2 На скільки зросла внутрішня енергія одного моля кисню (О2) при нагріванні його на 10 К? R=8,31 Дж/(моль·К).
В) 208 Дж;
5B3 На скільки зросла внутрішня енергія одного моля вуглекислого газу (СО2) при нагріванні його на 10 К?
R=8,31 Дж/(моль·К).
Г) 249,3 Дж;
5B4 При ізобарному нагріванні один моль аргону виконав роботу 100 Дж. Як при цьому змінилась його внутрішня енергія?
Б) зросла на 150 Дж;
5B5 При ізобарному нагріванні один моль гелію виконав роботу 100Дж. Як при цьому змінилась його внутрішня енергія?
Г) зросла на 250 Дж;
5B6 При ізобарному нагріванні один моль метану (і=6) виконав роботу 100 Дж. Як при цьому змінилась його внутрішня енергія?
Д) зросла на 300 Дж.
5B7 При ізобарному нагріванні газу було надано1000Дж теплоти. Газ, розширюючись, виконав роботу 400Дж. Визначити зміну внутрішньої енергії газу.
Г) зросла на 600 Дж;
5B8 Яка питома теплоємність ср вуглекислого газу (СО2)? μ=44·10-3 кг/моль.
Г) 755,5 Дж/(кг·К);
5B9 Яка питома теплоємність сV вуглекислого газу (СО2)? μ=44·10-3 кг/моль
Б) 566,6 Дж/(кг·К);
5B10 На скільки питома теплоємність ср більша за питому теплоємність сV для вуглекислого газу (СО2)?
μ=44·10-3 кг/моль.
В) 188,9 Дж/(кг·К);
5B11 200 г азоту нагріваються при сталому тиску від 20°С до 100°С. Яка кількість теплоти поглинається при цьому? μ=0,028 кг/моль; R=8,31 Дж/(моль·К).
Б) 16 620 Дж;
5B12 2 л азоту перебувають під тиском 0,1 МПа. Яку кількість теплоти треба передати азоту, щоб при його об’єм збільшився удвічі
Б) 700Дж;
5B13 6,5 г водню, який знаходиться при температурі 27°С, розширюються удвічі при за рахунок притоку тепла ззовні. Знайти роботу розширення газу (R=8,31 Дж/(моль·К); μ=0,002 кг/моль).
А) 8,1 кДж;
5B14 10,5 г азоту ізотермічно розширюються при температурі –23°С, причому його тиск змінюється від 250 кПа до 100 кПа. Знайти роботу, яку здійснює азот при розширенні (μ=0,028 кг/моль; R=8,31 Дж/(моль·К); ln2,5=0,916).
Б) 713,8 Дж;
5B15 200 г азоту нагріваються при сталому тиску від 20°С до 100°С. Яка величина виконаної ним роботи?
R=8,31 Дж/(моль·К).
Д) 4,7 кДж.
5B16 У закритій посудині об’ємом 10 л перебуває повітря під тиском 0,1 МПа. Яку роботу виконує газ при підвищенні тиску в посудині у 5 разів?
Г) 0 кДж;
5B17 В закритій посудині знаходиться 20 г азоту і 32 г кисню. Знайти роботу суміші газів при охолодженні її на 28 К.
Г) 0 кДж;
5B18 Знайти енергію обертового руху молекул 1 кг азоту ( молярна маса 28×10-3 кг/моль ) температурою 7°С.
В) 83 кДж;
5B19 Питома теплоємність деякого двоатомного газу 14,7 кДж/(кг∙К). Знайти молярну масу цього газу.
Б) 0,002 кг/моль;
5B20 Яку кількість теплоти необхідно надати 12 г кисню, щоб нагріти його на 50°С за умови, що тиск залишається постійним?
А) 545 Дж;
5B21 Ідеальна теплова машина, яка працює за циклом Карно, здійснює за один цикл роботу 2,94 кДж і віддає за один цикл холодильнику 13,4 кДж теплоти. Знайти коефіцієнт корисної дії такої машини.
А) 18%;
5B22 Знайти зміну ентропії при плавленні 10 кг льоду (λ=330 кДж/кг)
А) 12,1 кДж/К;
5B23 Для одноатомного ідеального газу показник адіабати дорівнює
Б) γ=5/3;
5B24 Для двоатомного ідеального газу показник адіабати дорівнює
Д) γ=7/5.
5B25 Для багатоатомного ідеального газу показник адіабати дорівнює
Г) γ=8/6;
5B26 Знайти зміну ентропії при випаровуванні 10 кг води, взятої при температурі кипіння (r=2,3 МДж/кг)
В) 61,6 кДж/К;
5B27 Ідеальний газ здійснює цикл Карно. Температура охолоджувача дорівнює 290 К. У скільки разів збільшиться ККД циклу, якщо температура нагрівника підвищили від 400К до 600К ?
Б) 1,88;
5B28 На яку висоту підніметься вода в капілярі, радіус якого 0,2 мм? Коефіцієнт поверхневого натягу води
73 . Густина води 1000 ; (Відповідь дати в мм). Змочування повне.
В) 73 мм;
5B29 Висота підняття води в капілярі 0,73 см. Визначити радіус капіляра. Коефіцієнт поверхневого натягу води
73 . Густина води 1000 (). Змочування повне.
А) 2 мм;
5B30 У капілярній трубці, радіус якої 0,5 мм рідина піднялась на 7 мм. Визначити густину цієї рідини, якщо її коефіцієнт поверхневого натягу 0,021 (). Змочування повне.
В) 1200 ;
5B31 З піпетки, радіус вихідного отвору якої 0,5 мм, відривається крапля води масою 21 мг. Визначити за цими даними коефіцієнт поверхневого натягу води ().
Г) 0,067 ;
5B32 Визначити силу пружності пружини, якщо k=400 H/м, ∆х=25 см.
В) 100 Н;
5B33 Обчислити коефіцієнт жорсткості пружини, якщо при дії сили 400 Н вона розтяглась на 10 см :
Б) 4000 Н/м;
5B34 На скільки (м) розтягнеться пружина, якщо при дії сили 400 Н, k=1000Н/м :
А) 0,4 м;
5B35 Обчислити роботу сили пружності пружин із коефіцієнтом жорсткості k = 400 Н/м, якщо при дії сили вона розтяглась на ∆х=15 см
Г) 4,5 Дж;
5B36 На скільки розтягнеться пружина, жорсткістю k=400Н/м, якщо була виконана робота сили пружності 4,5 Дж.
Б) 0,15 м;
5B37 Яку кількість теплоти необхідно надати 3 кг води при нагріванні від 10°С до 80°С. Питома теплоємність води .
А) 882 кДж;
5B38 На скільки градусів підвищиться температура 5 кг заліза при наданні йому 100 кДж теплоти? Питома теплоємність заліза 500 .
Б) 40 К;
5B39 Для плавлення 10 кг заліза при температурі плавлення затрачено Q=1300 кДж теплоти. Обчислити за цими даними питому теплоту плавлення заліза.
В) 130 кДж/кг;
5B40 Яку масу води можна нагріти на при наданні 1260 кДж теплоти. Питома теплоємність води .
Д) 7,5 кг.
5B41 Яка кількість теплоти необхідна для переходу в пару при температурі кипіння 3 кг води? Питома теплота пароутворення води 2,3 .
В) 6,9 МДж;
5B42 Яка кількість теплоти виділяється при згоранні 12 кг кам’яного вугілля. Питома теплота згорання кам’яного вугілля .
А) 360 МДж;
5B43 Скільки (в кг) необхідно взяти кам’яного вугілля, щоб одержати 360 МДж теплоти. Питома теплота згорання кам’яного вугілля .
В) 12 кг;
5B44 Скільки (в кг) води перейде в пару взятої при температурі кипіння при наданні 6,9 МДж теплоти воді. Питома теплота пароутворення води .
В) 3 кг;
5B45 Яку кількість теплоти необхідно надати 4 кг свинцю, щоб розплавити. Свинець взято при температурі плавлення. Питома теплота плавлення свинцю .
А) 100 кДж;
5B46 Яку масу свинцю (в кг) можна розплавити надавши 100 кДж теплоти. Свинець взято при температурі плавлення. Питома теплота плавлення свинцю .
Б) 4 кг;
5B47 Перехід речовини в агрегатний стан з більш високою температурою супроводжується
Г) підведенням певної кількості теплоти (енергії);
Задачі другого рівня складності
5C1 6,5 г водню, який знаходиться при температурі 27°С, розширюються удвічі при за рахунок притоку тепла ззовні. Знайти зміну внутрішньої енергії газу. ; R=8.31 Дж/(моль·К).
А) 20,2 кДж;
5C2 6,5 г водню, який знаходиться при температурі 27°С, розширюються удвічі при за рахунок притоку тепла ззовні. Знайти кількість переданої йому теплоти. μ=0,002 кг/моль; R=8,31 Дж/(моль·К).
Г) 28,4 кДж;
5C3 200 г азоту нагріваються при сталому тиску від 20°С до 100°С. Який приріст внутрішньої енергії газу? ; R=8.31 Дж/(моль·К).
Б) 11,9 кДж;
5C4 У закритій посудині об’ємом 10 л перебуває повітря під тиском 0,1 МПа. Яку кількість теплоти треба передати повітрю, щоб підвищити тиск в посудині у 5 разів?
В) 12 кДж;
5C5 12 г азоту перебувають у закритій посудині об’ємом 2 л при температурі 10°С. Після нагрівання тиск в посудині став рівний 1,33 МПа. Яка кількість теплоти передана газу при нагріванні?
Г) 4 кДж;
5C6 Скільки спирту потрібно для перетворення 10 г льоду температурою 10°С, в стоградусну пару, якщо ККД спиртівки 10%, питома теплоємність льоду 2100 Дж/кг∙К, питома теплота плавлення льоду 335 кДж/кг, питома теплоємність води 4200 Дж/кг∙К, питома теплота згорання спирту 29 МДж/кг?
Б) 10 г;
5C7 Деякий газ розширюється адіабатно, причому його об’єм збільшується в 2 рази, а термодинамічна температура зменшується в 1,32 рази. Яку кількість ступенів свободи мають молекули цього газу?
Г) 5;
5C8 10 г кисню нагрівається від температури 50°С до температури 150°С. Визначити зміну ентропії, якщо нагрівання відбувається ізохорно. ln1,3=0.27; R=8,31 Дж/(моль·К).
Б) 1,75 Дж/К;
5C9 Парова машина потужністю 14,7 кВт споживає за 1 год роботи 8,1 кг вугілля з питомою теплотою згоряння
33 МДж/кг. Температура котла 200°С, а температура холодильника 58°С. Знайти фактичний та ідеальний коефіцієнт корисної дії такої машини.
А) 19,8%; 30% ;
5C10 10 г кисню нагрівається від температури 50°С до температури 150°С. Визначити зміну ентропії, якщо нагрівання відбувається ізобарно. ln1,3=0,27; R=8,31 Дж/(моль·К).
Б) 2,45 Дж/К;
5C11 1 м3 повітря, який перебуває при температурі 0°С і тиску 98 кПа, ізотермічно розширяється, збільшуючи об’єм у два рази. Знайти зміну ентропії при цьому процесі. ln2=0,693.
В) 248,8 Дж/К;
5C12 Температура газів, що утворюються внаслідок згорання палива в циліндрах двигуна автомобіля 827 °С, температура викидних газів 97 °С. Скільки кілометрів проїде автомобіль, якщо в баку є 40 л палива (питома теплота згорання 3,2×1010 Дж/м3 ), а сила опору рухові залишається сталою і дорівнює 1,7×103 Н? Двигун вважати ідеальною машиною, з максимально можливим ККД.
Б)500 км;
5C13 10 г кисню (молярна маса 32 г/моль) нагрівається від температури 50 °С до температури 150 °С. Визначити зміну ентропії, якщо нагрівання відбувається ізохорно.
В) 1,76 Дж/К;
5C14 Знайти зміну ентропії під час ізобарного розширення 4 г азоту (молярна маса 28 г/моль) від об’єму 5 л до 9 л.
В) 2,43 Дж/К;
5C15 Рамку з дротом затягнули мильною плівкою. Яку роботу треба виконати, щоб розтягнути плівку, збільшивши її площу поверхні на 12 см2. Коефіцієнт поверхневого натягу мильного розчину 40 .
В) 0,048 мДж;
5C16 Дротяна рамка затягнута мильною плівкою. На скільки збільшиться площа плівки, якщо виконана робота по розтягу плівки 0,048 мкДж. Коефіцієнт поверхневого натягу мильного розчину 40 .
А) 1,2 мм2;
5C17 Вантаж якої маси необхідно підвісити до пружини жорсткістю 500 Н/м, щоб була виконана робота 0,4 Дж
(g = 10 м/с2).
В) 2 кг;
5C18 До пружини жорсткістю 500 Н/м підвішений вантаж масою 2 кг. Обчислити роботу сили пружності
(g = 10 м/с2).
В) 0,4 Дж;
5C19 На скільки розтягнеться пружина жорсткістю 500 Н/м під дією вантажу 2 кг, (g = 10 м/с2), якщо була виконана робота 0,4 Дж
А) 0,04 м;
5C20 На яку висоту можна підняти тіло масою 150 кг за рахунок теплоти, що виділяється при згоранні 0,1 кг кам’яного вугілля? Питома теплота згорання кам’яного вугілля ().
А) 2000 м;
5C21 Тіло якої маси можна підняти на висоту 2000 м за рахунок теплоти, що виділяється при згоранні 0,1 кг кам’яного вугілля. Вся теплота згорання переходить в потенціальну енергію. Питома теплота згорання кам’яного вугілля , .
Б) 150 кг;
5C22 Скільки треба спалити кам’яного вугілля (в кг), щоб підняти тіло масою 150 кг на висоту 2000 м. Теплові втрати становлять 20%. Питома теплота згорання кам’яного вугілля , .
Г) 0,5 кг;
5C23 Визначити яка маса (в г) пороху повинна бути в гвинтівці, щоб куля масою 10 г при вильоті із дула гвинтівки набула швидкості 800. ККД=30%. Теплота згорання пороху 3,8 .
В) 3 г;