Фізика. Рівень стандарту. 10 клас. Головко

Виявляємо предметну компетентність № 5 (§ 17-19). Механіка

1(п). Хлопчик кинув м’яч у горизонтальному напрямку. Опором повітря можна знехтувати. Виберіть правильне твердження.

• А Імпульс м’яча перед ударом об землю напрямлений вертикально.
• Б Імпульс м’яча під час його руху не змінюється за напрямком.
• В Сума потенціальної і кінетичної енергій під час руху м’яча залишається незмінною.
• Г Кінетична енергія м’яча під час його руху не змінюється.

2(п). Установіть відповідність між назвами формул, що стосуються законів збереження, і самими формулами.

• 1 Імпульс сили
• 2 Робота сили тяжіння
• З Робота сили пружності
• 4 Кінетична енергія

3(с). Установіть відповідність між деякими умовами (або властивостями) та їх обґрунтуванням.

• 1 Умова, за якої імпульс тіла не змінюється.
• 2 Умова виконання закону збереження імпульсу.
• З Умова, за якої робота певної сили дорівнює нулю.
• 4 Для яких сил можна визначати потенціальну енергію.
• А Система тіл, які взаємодіють, має бути замкнутою, тобто тіла цієї системи взаємодіють лише одне з одним, а не взаємодіють з іншими, які не належать їй.
• Б Крім сил тяжіння та пружності, між тілами системи діє сила тертя.
• В Для сил, робота яких під час руху замкнутою траєкторією дорівнює нулю.
• Г Рівнодійна всіх сил, що діють на тіло, дорівнює нулю.
• Д Переміщення тіла дорівнює нулю.

• 1 Напрямок руху кулі не змінився, v = 0,5v₀.
• 2 Куля зупинилась, v = 0.
• З Куля відскочила назад, v = 0,5v₀.
• 4 Куля відскочила назад, v практично дорівнює v₀.
• А Маса кулі дорівнює масі куба.
• Б Маса кулі в кілька разів більша за масу куба.
• В Маса кулі в кілька разів менша від маси куба.
• Г Маса кулі в багато разів менша від маси куба.
• Д Маса кулі в багато разів більша за масу куба.

5(с). Камінь і м’яч розташовані на висоті 5 м. Імпульс і кінетична енергія каменя дорівнюють 8 кг • м/с і 16 Дж відповідно, а імпульс і кінетична енергія м’яча — 8 кг • м/с і 32 Дж. Опором повітря нехтуємо. Виберіть правильне твердження:

• А Маса м’яча більша, ніж каменя.
• Б У початковий момент швидкість руху каменя більша, ніж м’яча.
• В У початковий момент потенціальна енергія каменя у 2 рази більша, ніж м’яча.
• Г Під час падіння на землю швидкість руху м’яча менша, ніж каменя.

6(с). Вагонетка масою m₁, яка рухається зі швидкістю v, налітає на нерухому вагонетку масою m₂. Опором руху можна знехтувати. Виберіть правильне твердження.

7(с). Швидкість руху тіла масою 1 кг, яке вільно падає, збільшилася від 2 до 4 м/с. Опором повітря нехтуємо. Виберіть правильне твердження.

• А Імпульс тіла зменшився у 2 рази.
• Б Кінетична енергія тіла збільшилася у 2 рази.
• В Потенціальна енергія тіла зменшилася на стільки ж, на скільки збільшилася кінетична.
• Г Робота сили тяжіння дорівнює нулю.

8(с). Куля, що летить горизонтально, наскрізь пробиває дерев’яний брусок, який лежить на гладенькій горизонтальній поверхні. Виберіть правильне твердження.

• А Кінетична енергія кулі зменшилася на стільки ж, на скільки збільшилася кінетична енергія бруска.
• Б Під час руху кулі крізь брусок робота сили, що діє на неї з боку бруска, є додатною.
• В Під час руху кулі крізь брусок робота сили опору, що діє на брусок з боку кулі, є додатною.
• Г Коли куля рухається всередині бруска, механічна енергія системи «куля + брусок» зберігається.

9(д). М’яч масою 0,5 кг, рухаючись горизонтально зі швидкістю 10 м/с, налітає на стіну й відскакує від неї із швидкістю 8 м/с. Якщо початкова швидкість м’яча напрямлена перпендикулярно до стіни, виберіть правильне твердження.

10(д). Снаряд масою 40 кг, що летить горизонтально зі швидкістю 400 м/с, влучає в нерухому платформу з піском і застрягає в ньому. З якою швидкістю рухатиметься платформа?

• А 1,6 м/с
• Б 20 м/с
• В 200 м/с
• Г 400 м/с

11(д). На рисунку показано залежність імпульсу автомобіля від часу. Який із графіків зміни сили з часом, що діє на автомобіль, відповідає цій залежності?

12(д). Рух кульки масою 500 г описується рівнянням х = 0,5 - 4t + 2t². Визначте імпульс кульки через 3 с після початку відліку часу.

• А 4 кг • м/с
• Б 8 кг • м/с
• В 12 кг • м/с
• Г 16 кг • м/с

13(д). Санчата ковзають горизонтальною поверхнею. На рисунку відображено залежність їх механічної енергії від координати. На якому з графіків наведено залежність сили, що діє на санчата, від координати?

14(д). Ракета, що складається з двох ступенів, рухається зі швидкістю v₀ = 6 км/с. Ступінь l після відокремлення рухається зі швидкістю v₁ = 2 км/с. Маса ступеня l — m₁ = 1 • 10³⁰ кг, ступеня II — m₂ = 2 • 10³⁰ кг. З якою швидкістю рухатиметься II ступінь після відокремлення першого?

• А 2 км/с
• Б 4 км/с
• В 6 км/с
• Г 8 км/с

15(д). Пластилінова куля масою 0,1 кг зі швидкістю 1 м/с налітає на нерухомий візок масою 0,1 кг, прикріплений до пружини (рисунок), і прилипає до нього. Яка повна енергія системи під час її подальших коливань? Тертям знехтувати.

• А 0,025 Дж
• Б 0,05 Дж
• В 0,5 Дж
• Г 0,1 Дж

16(д). Куля масою 10 г, що летить із швидкістю 800 м/с, пробиває дошку завтовшки 8 см. Швидкість кулі зменшується до 400 м/с. Знайдіть середню силу опору, що діє на кулю.

• А 12 кН
• Б 20 кН
• В 30 кН
• Г 62 кН

17(д). Людина і візок рухаються назустріч одне одному, причому маса людини у 2 рази більша, ніж візка. Швидкість людини становить 2 м/с, а візка — 1 м/с. Людина заскакує на візок і залишається на ньому. Якою стала швидкість людини разом із візком?

18(д). Потяг масою 2000 т, рухаючись із місця з прискоренням 0,2 м/с², досягає номінальної швидкості через 1 хв. Визначте середню потужність потягу, якщо коефіцієнт опору руху становить 0,005.

19(д). Камінь масою 0,4 кг кинули вертикально вгору зі швидкістю 20 м/с. Чому дорівнюють кінетична й потенціальна енергії каменя на висоті 15 м?

20(в). Снаряд, випущений із гармати вертикально вгору, розірвався в точці максимального підйому на висоті 45 м від поверхні землі на два уламки, маси яких відносяться як 1 : 4. Уламок більшої маси полетів горизонтально зі швидкістю 20 м/с. На якій відстані від точки пострілу впаде уламок меншої маси? Вважайте поверхню Землі плоскою і горизонтальною, g = 10 м/с², опором повітря знехтуйте.

21(в). Камінь масою m = 1 кг кинуто вертикально вгору з початковою швидкістю v₀ = 9,8 м/с. Побудуйте графік залежності кінетичної W_к, потенціальної W_п і повної W енергії каменя від часу t на інтервалі 0 < t < 2п.

22(в). Тіло масою m = 3 кг, маючи початкову швидкість v₀ = 0, ковзає похилою площиною висотою h = 0,5 м і довжиною l = 1 м із швидкістю v = 2,45 м/с. Знайдіть коефіцієнт тертя тіла об площину і кількість теплоти Q, що виділяється під час ковзання.