Свяжите систему отсчета с классом
Обновлено: 19.04.2024
Контрольная работа по физике Динамика 9 класс с ответами. Тест включает в себя 4 варианта, в каждом варианте по 9 заданий.
1 вариант
1. Утверждение, что материальная точка покоится или движется равномерно и прямолинейно, если на неё не действуют другие тела или воздействие на неё других тел взаимно уравновешено,
1) верно при любых условиях
2) верно в инерциальных системах отсчёта
3) верно для неинерциальных систем отсчёта
4) неверно ни в каких системах отсчёта
2. Спустившись с горки, санки с мальчиком тормозят с ускорением 2 м/с 2 . Определите величину тормозящей силы, если общая масса мальчика и санок равна 45 кг.
1) 22,5 Н
2) 45 Н
3) 47 Н
4) 90 Н
3. Земля притягивает к себе подброшенный мяч силой 3 Н. С какой силой этот мяч притягивает к себе Землю?
1) 0,3 Н
2) 3 Н
3) 6 Н
4) 0 Н
4. Сила тяготения между двумя телами увеличится в 2 раза, если массу
1) каждого из тел увеличить в 2 раза
2) каждого из тел уменьшить в 2 раза
3) одного из тел увеличить в 2 раза
4) одного из тел уменьшить в 2 раза
5. На левом рисунке представлены векторы скорости и ускорения тела. Какой из четырёх векторов на правом рисунке указывает направление импульса тела?
6. Мальчик массой 30 кг, бегущий со скоростью 3 м/с, вскакивает сзади на неподвижную платформу массой 15 кг. Чему равна скорость платформы с мальчиком?
1) 1 м/с
2) 2 м/с
3) 6 м/с
4) 15 м/с
7. Установите соответствие между физическими законами и их формулами. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго.
А) Закон всемирного тяготения
Б) Второй закон Ньютона
В) Третий закон Ньютона
8. К неподвижному телу массой 20 кг приложили постоянную силу 60 Н. Какой путь пройдёт это тело за 12 с?
9. Радиус планеты Марс составляет 0,5 радиуса Земли, а масса — 0,12 массы Земли. Зная ускорение свободного падения на Земле, найдите ускорение свободного падения на Марсе. Ускорение свободного падения на поверхности Земли 10 м/с 2 .
2 вариант
1. Система отсчёта связана с автомобилем. Она является инерциальной, если автомобиль
1) движется равномерно по прямолинейному участку шоссе
2) разгоняется по прямолинейному участку шоссе
3) движется равномерно по извилистой дороге
4) по инерции вкатывается на гору
2. Какие из величин (скорость, сила, ускорение, перемещение) при механическом движении всегда совпадают по направлению?
1) Сила и ускорение
2) Сила и скорость
3) Сила и перемещение
4) Ускорение и перемещение
3. Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли. Найдите отношение силы тяготения, действующей на Луну со стороны Земли, и силы тяготения, действующей на Землю со стороны Луны.
4. При увеличении в 3 раза расстояния между центрами шарообразных тел сила гравитационного притяжения
1) увеличивается в 3 раза
2) уменьшается в 3 раза
3) увеличивается в 9 раз
4) уменьшается в 9 раз
5. Найдите импульс легкового автомобиля массой 1,5 т, движущегося со скоростью 36 км/ч
1) 15 кг · м/с
2) 54 кг· м/с
3) 15000 кг· м/с
4) 54000 кг · м/с
6. Два неупругих шара массами 6 кг и 4 кг движутся навстречу друг другу со скоростями 8 м/с и 3 м/с соответственно, направленными вдоль одной прямой. С какой скоростью они будут двигаться после абсолютно неупругого соударения?
1) 3,6 м/с
2) 5 м/с
3) 6 м/с
4) 0 м/с
7. Установите соответствие между видами движения и их основными свойствами. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго.
А) Свободное падение
Б) Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью
В) Реактивное движение
1) Происходит за счёт отделения от тела с некоторой скоростью какой-либо его части.
2) Движение под действием только силы тяжести.
3) Движение, при котором ускорение в любой момент времени направлено к центру окружности.
4) Движение происходит в двух взаимно противоположных направлениях.
5) Движение с постоянной скоростью.
8. Автомобиль массой 3 т, двигаясь из состояния покоя по горизонтальному пути, через 10 с достигает скорости 30 м/с. Определите силу тяги двигателя. Сопротивлением движению пренебречь.
9. Масса Луны в 80 раз меньше массы Земли, а радиус её в 3,6 раза меньше радиуса Земли. Определите ускорение свободного падения на Луне. Ускорение свободного падения на Земле считайте 10 м/с 2
3 вариант
1. Ракета с выключенным двигателем летит вдали от звёзд. Что можно сказать о её движении?
А: у ракеты нет ускорения
Б: ракета летит прямолинейно
В: на ракету не действуют силы
1) А
2) Б
3) В
4) А, Б, В
2. Легкоподвижную тележку массой 3 кг толкают силой 6 Н. Определите ускорение тележки.
1) 18 м/с 2
2) 1,6 м/с 2
3) 2 м/с 2
4) 0,5 м/с 2
3. Столкнулись грузовой автомобиль массой 3 т и легковой автомобиль массой 1 т. Сила удара, которую испытал легковой автомобиль, равна F. При этом грузовой автомобиль испытал силу удара
4. Как нужно изменить массу каждой из двух одинаковых материальных точек, чтобы сила гравитационного взаимодействия между ними увеличилась в 4 раза?
1) Увеличить в 2 раза
2) Увеличить в 4 раза
3) Уменьшить в 2 раза
4) Уменьшить в 4 раза
5. На левом рисунке представлены векторы скорости и ускорения тела. Какой из четырёх векторов на правом рисунке указывает направление импульса тела?
6. Кубик массой m движется по гладкому столу со скоростью v и налетает на покоящийся кубик такой же массы (рис.). После удара кубики движутся как единое целое, при этом скорость кубиков равна:
7. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым эти величины определяются. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго.
А) Центростремительное ускорение
Б) Первая космическая скорость
В) Импульс тела
8. Автомобиль массой 1500 кг, двигаясь равноускоренно из состояния покоя по горизонтальному пути под действием силы тяги 3000 Н, приобрёл скорость 36 км/ч. Не учитывая сопротивление движению, определите, через сколько секунд эта скорость была достигнута.
9. На какой высоте (в км) над поверхностью Земли ускорение свободного падения в 25 раз меньше, чем на земной поверхности? Радиус Земли 6400 км.
4 вариант
1. Система отсчёта связана с лифтом. Эту систему можно считать инерциальной в случае, когда лифт движется
1) ускоренно вверх
2) замедленно вверх
3) равномерно вверх
4) замедленно вниз
2. На левом рисунке представлены векторы скорости и ускорения тела. Какой из четырёх векторов на правом рисунке указывает направление вектора силы, действующей на это тело?
3. Полосовой магнит массой m поднесли к массивной стальной плите массой М. Сравните силу действия магнита на плиту F 1 с силой действия плиты на магнит F 2 .
4. При уменьшении в 3 раза расстояния между центрами шарообразных тел сила гравитационного притяжения
1) увеличивается в 3 раза
2) уменьшается в 3 раза
3) увеличивается в 9 раз
4) уменьшается в 9 раз
5. Чему равен импульс тела массой 400 г при скорости 14,4 км/ч?
1) 1,6 кг · м/с
2) 0,8 кг · м/с
3) 32 кг· м/с
4) 64 кг· м/с
6. Сани с охотником покоятся на гладком льду. Охотник стреляет из ружья в горизонтальном направлении. Масса заряда 0,03 кг. Скорость саней после выстрела 0,15 м/с. Общая масса охотника, ружья и саней равна 120 кг. Определите скорость заряда при его вылете из ружья.
1) 1200 м/с
2) 4 м/с
3) 240 м/с
4) 600 м/с
7. Установите соответствие между физическими величинами и их измерительными приборами. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго.
А) вес
Б) масса
В) скорость
1) мензурка
2) весы
3) динамометр
4) спидометр
5) секундомер
8. Лыжник массой 70 кг, имеющий в конце спуска скорость 10 м/с, останавливается через 20 с после окончания спуска. Определите величину силы трения.
9. Определите ускорение свободного падения на планете, масса которой больше массы Земли на 200 %, а радиус на 100 % больше земного. Ускорение свободного падения на Земле считайте 10 м/с 2 .
Ответы на контрольную работу по физике Динамика
1 вариант
1-2
2-4
3-2
4-3
5-1
6-2
7-413
8. 216 м
9. 4,8 м/с 2
2 вариант
1-1
2-1
3-4
4-4
5-3
6-1
7-231
8. 9000 Н
9. 1,62 м/с 2
3 вариант
1-4
2-3
3-4
4-1
5-4
6-2
7-342
8. 5 с
9. 25600 км
4 вариант
1-3
2-1
3-2
4-3
5-1
6-4
7-324
8. 35 Н
9. 7,5 м/с 2
8. Найти координаты (приблизительно) левого нижнего угла доски, правого верхнего угла стола, за которым вы сидите. Для этого связать систему отсчета с классом и совместить ось X с линией пересечения пола и стены, на которой висит доска, ось Y с линией пересечения пола и наружной стены, а ось Z с линией пересечения этих стен.
9. Сравнить пути и перемещения вертолета и автомобиля, траектории которых показаны на рисунке 4.
10. Путь или перемещение мы оплачиваем при поездке в такси? самолете?
11. Мяч упал с высоты 3 м, отскочил от пола и был пойман на высоте 1 м. Найти путь и перемещение мяча.
12. Движущийся равномерно автомобиль сделал разворот, описав половину окружности. Сделать чертеж, на котором указать пути и перемещения автомобиля за все время разворота и за треть этого времени. Во сколько раз пути, пройденные за указанные промежутки времени, больше модулей векторов соответствующих перемещений?
13. На рисунке 5 показаны перемещения пяти материальных точек. Найти проекции векторов перемещения на оси координат.
14. На рисунке 6 показана траектория движения материальной точки из А в В. Найти координаты точки в начале и конце движения, проекции перемещения на оси координат, модуль перемещения.
15. На рисунке 7 показана траектория ABCD движения материальной точки из А в D. Найти координаты точки в начале и конце движения, пройденный путь, перемещение, проекции перемещения на оси координат.
16. Тело переместилось из точки с координатами х1 = 0, у1 = 2 м в точку с координатами х2 = 4 м, у2 = -1 м. Сделать чертеж, найти перемещение и его проекции на оси координат.
Условие
8. Найти координаты (приблизительно) левого нижнего угла доски, правого верхнего угла стола, за которым вы сидите. Для этого связать систему отсчета с классом и совместить ось X с линией пересечения пола и стены, на которой висит доска, ось У с линией пересечения пола и наружной стены, а ось Z с линией пересечения этих стен.
Решение
7. На рисунке 3 изображен план футбольного поля на пришкольном участке. Найти координаты угловых флажков (О, В, С, D), мяча (.Б), зрителей (К, L, М).
9. Сравнить пути и перемещения вертолета и автомобиля, траектории которых показаны на рисунке 4.
В этом случае перемещение человека относительно берега (неподвижной системы отсчёта) также равно геометрической сумме перемещения 1 человека относительно плота (подвижной системы отсчёта) и перемещения 2 плота относительно берега (подвижной системы отсчёта относительно неподвижной):
Для модуля перемещения человека формула имеет вид:
4. Пусть теперь человек идёт по плоту из точки А в точку В (рис. 19).
И в этом случае перемещение человека относительно Земли равно сумме 1 и 2. Вектор перемещения , как видно из рисунка 19, в данном случае является гипотенузой прямоугольного треугольника, поэтому модуль перемещения человека относительно берега можно найти по теореме Пифагора:
перемещение тела в неподвижной системе отсчёта равно сумме его перемещения 1 в подвижной системе отсчёта и перемещения 2 подвижной системы отсчёта относительно неподвижной:
Это выражение называют правилом сложения перемещений.
5. Чтобы определить скорость тела в неподвижной системе отсчёта, разделим почленно выражение для перемещения на время t:
где — скорость тела в неподвижной системе отсчёта, 1 — скорость тела в подвижной системе отсчёта, 2 — скорость подвижной системы отсчёта относительно неподвижной.
Это выражение называют правилом сложения скоростей.
6. В рассмотренных выше примерах в качестве неподвижной системы отсчёта выбиралась система отсчёта, связанная с берегом. За неподвижную систему отсчёта можно принять и систему отсчёта, связанную с плотом. Тогда система отсчёта, связанная с берегом, по отношению к системе отсчёта, связанной с плотом, будет являться подвижной системой отсчёта. При этом правила сложения перемещений и скоростей будут записываться в том же виде.
В курсе физики 7 класса упоминалось об относительности механического движения. Рассмотрим этот вопрос более подробно на примерах и сформулируем, в чём конкретно заключается относительность движения.
Человек идёт по вагону против движения поезда (рис. 16). Скорость поезда относительно поверхности земли равна 20 м/с, а скорость человека относительно вагона равна 1 м/с. Определим, с какой скоростью и в каком направлении движется человек относительно поверхности земли.
Будем рассуждать так. Если бы человек не шёл по вагону, то за 1 с он переместился бы вместе с поездом на расстояние, равное 20 м. Но за это же время он прошёл расстояние, равное 1 м, против хода поезда. Поэтому за время, равное 1 с, он сместился относительно поверхности земли только на 19 м в направлении движения поезда. Значит, скорость человека относительно поверхности земли равна 19 м/с и направлена в ту же сторону, что и скорость поезда. Таким образом, в системе отсчёта, связанной с поездом, человек движется со скоростью 1 м/с, а в системе отсчёта, связанной с каким-либо телом на поверхности земли, — со скоростью 19 м/с, причём направлены эти скорости в противоположные стороны. Отсюда следует, что скорость относительна, т. е. скорость одного и того же тела в разных системах отсчёта может быть различной как по числовому значению, так и по направлению.
Теперь обратимся к другому примеру. Представьте вертолёт, вертикально опускающийся на землю. Относительно вертолёта любая точка винта, например точка А (рис. 17), будет всё время двигаться по окружности, которая на рисунке изображена сплошной линией. Для наблюдателя, находящегося на земле, та же самая точка будет двигаться по винтовой траектории (штриховая линия). Из этого примера ясно, что траектория движения тоже относительна, т. е. траектория движения одного и того же тела может быть различной в разных системах отсчёта.
Следовательно, путь является величиной относительной, так как он равен сумме длин всех участков траектории, пройденных телом за рассматриваемый промежуток времени. Это особенно наглядно проявляется в тех случаях, когда физическое тело движется в одной системе отсчёта и покоится в другой. Например, человек, сидящий в движущемся поезде, проходит определённый путь s в системе, связанной с землёй, а в системе отсчёта, связанной с поездом, его путь равен нулю.
Таким образом, относительность движения проявляется в том, что скорость, траектория, путь и некоторые другие характеристики движения относительны, т. е. они могут быть различны в разных системах отсчёта.
Понимание того, что движение одного и того же тела можно рассматривать в разных системах отсчёта, сыграло огромную роль в развитии взглядов на строение Вселенной.
С давних пор люди замечали, что звёзды в течение ночи, так же как и Солнце днём, перемещаются по небу с востока на запад, двигаясь по дугам и делая за сутки полный оборот вокруг Земли. Поэтому в течение многих столетий считалось, что в центре мира находится неподвижная Земля, а вокруг неё обращаются все небесные тела. Такая система мира была названа геоцентрической (греческое слово «гео» означает «земля»).
Во II в. александрийский учёный Клавдий Птолемей обобщил имеющиеся сведения о движении светил и планет в геоцентрической системе и сумел составить довольно точные таблицы, позволяющие определять положение небесных тел в прошлом и будущем, предсказывать наступление затмений и т. д.
Однако со временем, когда точность астрономических наблюдений возросла, стали обнаруживаться расхождения между вычисленными и наблюдаемыми положениями планет. Вносимые при этом исправления делали теорию Птолемея очень сложной и запутанной. Появилась необходимость замены геоцентрической системы мира.
Новые взгляды на строение Вселенной были подробно изложены в XVI в. польским учёным Николаем Коперником. Он считал, что Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца, одновременно вращаясь вокруг своих осей. Такая система мира называется гелиоцентрической, поскольку в ней за центр Вселенной принимается Солнце (по-гречески «гелиос»).
Таким образом, в гелиоцентрической системе отсчёта движение небесных тел рассматривается относительно Солнца, а в геоцентрической — относительно Земли.
Как же с помощью системы мира Коперника можно объяснить видимое нами суточное обращение Солнца вокруг Земли? На рисунке 18 схематично изображён земной шар, освещаемый с одной стороны солнечными лучами, и человек (наблюдатель), который в течение суток находится в одном и том же месте Земли. Вращаясь вместе с Землёй, он наблюдает за перемещением светил.
Воображаемая ось, вокруг которой вращается Земля, как бы пронзает земной шар, проходя через Северный (N) и Южный (S) географические полюсы. Стрелочка указывает направление вращения Земли — с запада на восток.
На рисунке 18, (а) земной шар изображён в тот момент времени, когда он как бы вывозит наблюдателя с тёмной ночной стороны на освещённую Солнцем, дневную. Но наблюдатель, вращаясь вместе с Землёй относительно её оси с запада на восток со скоростью, приблизительно равной 200 м/с 1 , тем не менее не ощущает этого движения, как не ощущаем его мы с вами. Поэтому ему кажется, что Солнце обращается вокруг Земли, поднимаясь из-за горизонта, перемещается в течение дня (рис. 18, б) с востока на запад, а вечером уходит за горизонт (рис. 18, в). Затем наблюдатель видит перемещение звёзд с востока на запад в течение ночи (рис. 18, г).
Итак, по системе мира Коперника видимое вращение Солнца и звёзд, т. е. смена дня и ночи, объясняется вращением Земли вокруг своей оси. Время, за которое земной шар делает полный оборот, называется сутками.
Гелиоцентрическая система мира оказалась гораздо более удачной, чем геоцентрическая, при решении многих научных и практических задач.
Таким образом, применение знаний об относительности движения позволило по-новому взглянуть на строение Вселенной. А это, в свою очередь, помогло впоследствии открыть физические законы, описывающие движение тел в Солнечной системе и объясняющие причины такого движения.
Вопросы
1. В чём проявляется относительность движения? Ответ проиллюстрируйте примерами.
2. В чём основное отличие гелиоцентрической системы мира от геоцентрической?
3. Объясните смену дня и ночи на Земле в гелиоцентрической системе (см. рис. 18).
Упражнение 9
1. Вода в реке движется со скоростью 2 м/с относительно берега. По реке плывёт плот. Какова скорость плота относительно берега; относительно воды в реке?
2. В некоторых случаях скорость тела может быть одинаковой в разных системах отсчёта. Например, поезд движется с одной и той же скоростью в системе отсчёта, связанной со зданием вокзала, и в системе отсчёта, связанной с растущим у дороги деревом. Не противоречит ли это утверждению о том, что скорость относительна? Ответ поясните.
3. При каком условии скорость движущегося тела будет одинакова относительно двух систем отсчёта?
4. Благодаря суточному вращению Земли человек, сидящий на стуле в своём доме в Москве, движется относительно земной оси со скоростью примерно 900 км/ч. Сравните эту скорость с начальной скоростью пули относительно пистолета, которая равна 250 м/с.
5*. Торпедный катер идёт вдоль шестидесятой параллели южной широты со скоростью 90 км/ч по отношению к суше. Скорость суточного вращения Земли на этой широте равна 223 м/с. Чему равна (в СИ) и куда направлена скорость катера относительно земной оси, если он движется на восток; на запад?
Читайте также: