1.28. Для условия теста 1.27 угловое перемещение в промежутке времени от 2 с до 4 с равно…
1) 6 рад; 2) 2 рад; 3) 4 рад; 4) 8 рад.
1.29. Для условия теста 1.27 угловое перемещение через 10 с после начала вращения составит…
1) 16 рад; |
2) 32 рад; |
3) 12 рад; |
|
|
4) 8 рад. |
|
|
|
||||||||
1.30. На рисунке приведен график за- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
υ, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
висимости скорости |
точки тела, на- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ходящейся на расстоянии 10 см от оси, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
от времени t. Угловое ускорение те- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ла равно… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) 5 рад/с2; |
2) |
0,5 рад/с2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
2 |
|
4 |
|
6 |
|
t, с |
|||||
3) 0,05 рад/с2; |
4) |
50 рад/с2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1.31. Для условия предыдущего теста зависимость угловой скорости тела от времени (в единицах СИ) задается уравнением…
1) ω = 10 |
+ 5 t; |
2) ω = 0,1(1 |
+ 0,5t) ; |
3) ω = 10 |
+ 7,5 t; |
4) ω = 0,1(1 |
+ 7,5t). |
1.32. Вращение твердого тела происходит по закону = 17t3 . Его
угловая скорость через 2 с от начала движения равна ...
1) 51 рад/с; |
2) 204 рад/с; |
3) 17 рад/с; |
4) 68 рад/с. |
15
2. Динамика точки и поступательного движения твердого тела
Импульс тела: |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
p m . |
|
|
|
Импульс силы: |
|
|
|
|
|
t . |
|
|
|
|
F |
|
|
|
Связь импульса силы с импульсом тела: |
|
|||
|
|
|
|
, |
F |
t p m 2 |
1 |
||
t – время действия силы.
Первый закон Ньютона (закон инерции): существуют такие системы отсчета, относительно которых тело покоится или движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано. Такие
системы отсчета называются инерциальными: |
||
|
|
|
F1 |
F2 |
... Fi 0 . |
Второй закон Ньютона (основной закон динамики поступа-
тельного движения): ускорение, с которым движется тело от-
носительно ИСО, прямо пропорционально равнодействующей си-
ле F , действующей на тело, и обратно пропорционально массе
тела ( m const ). |
Направлено так же, |
как и равнодействующая |
|||||||||||
сила: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
y |
F |
|
|
|
|||||||
|
|
|
dp |
|
|
||||||||
|
|
|
a |
|
, или |
F |
|
, или |
F |
ma , |
|||
|
|
|
|
|
|||||||||
x |
|
|
|
m |
|
|
dt |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
F F1 |
F2 ... Fn . |
|
|
||||||
N |
Например, для тела, движущегося вверх |
||||||||||||
F |
a |
||||||||||||
тяги |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по наклонной плоскости с ускорением a |
||||||||||
|
|
|
(см. рис.): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Fтр |
Fтр Fтяги mg |
N |
ma ; |
|
|||||||
mg |
|
|
ox : Fтяги Fтр mg sin ma |
||||||||||
|
|
|
oy : N mg cos 0 . |
|
|
||||||||
Третий закон Ньютона: силы, с которыми взаимодействуют две материальные точки (тела), равны по модулю и противопо-
ложны по направлению.
|
|
F12 |
F21 |
16
Например: вес тела Р (или
сила давления тела на опору)
приложен к опоре, а N – сила реакции опоры, приложена к
телу.
|
|
|
|
|
N |
Fтр 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fтр2 |
|
|
P |
||
|
|
||
|
|
|
|
|
Центром масс (или цен- |
P N |
Fтр1 |
Fтр2 |
|
тром инерции) системы материальных точек называется воображаемая точка С, положение
которой характеризует распределение массы системы. Положение центра масс определяется координатами:
xC m1x1 m2 x2 m3x3 ... mi xi ; m1 m2 m3 ... mi
y |
|
m1y1 m2 y2 |
m3 y3 |
... mi yi |
; |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
C |
|
|
|
m1 |
m2 |
m3 ... mi |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
z |
|
m1z1 m2 z2 |
m3z3 ... mi zi |
. |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
C |
|
|
|
m1 |
m2 |
m3 ... mi |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Скорость центра масс: |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
m m |
2 |
m |
... m |
||||||||||
1 1 |
2 |
3 3 |
|
i i . |
||||||||||
C |
|
|
|
m1 |
m2 |
m3 ... mi |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Силы в механике |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сила гравитационного взаимодействия Fгр |
(сила притяжения) |
|||||||||||||
определяется законом всемирного тяготения: |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m1m2 r |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Fгр G |
|
|
|
, |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
r 2 r |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где G = 6,67 10-11 Н м2/кг2– гравитационная постоянная;
r – расстояние между центрами тел.
Сила тяжести Fтяж – сила, под действием которой все тела па-
|
дают с одинаковым относительно поверхности Земли ускорением |
|||
|
g = 9,81м/с2: |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Fтяж |
mg . |
|
Вес тела P – сила, с которой тело действует на опору или натя- |
||||
|
гивает подвес, (приложена к опоре или подвесу): |
|||
|
|
|
|
|
|
|
P m(g |
a) . |
|
|
|
|
17 |
|
N N
Сила трения Fтр
|
|
Сила реакции опоры N (или под- |
|
|
веса Т ) – сила, с которой опора |
или подвес действуют на тело. |
|
|
|
T |
Направлена перпендикулярно опо- |
|
|
|
ре (или вдоль подвеса). |
– сила взаимодействия между соприкасающи-
мися телами. Сила трения скольжения направлена против движения:
|
|
|
|
|
|
Fтр N , |
|
|
где – коэффициент трения, зависит от свойств поверхности. |
||||||
|
Сила трения покоя направлена против предполагаемого движе- |
||||||
|
ния и может принимать значения 0 Fтр покоя Fmax . |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Сила упругости Fупр – сила, возникающая в теле при его упру- |
|||||||
|
гой деформации. Определяется по закону Гука: |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fупр k x , |
|
|
|
|
Fynp |
|
|
||
|
где |
k |
|
|
– коэффициент упругости (жесткость); |
||
|
x |
||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
x – абсолютное удлинение тела (пружины). |
|||||
18
Тестовые задания
2.1.Первый закон Ньютона…
1)справедлив только в инерциальных системах отсчета;
2)справедлив в любой системе отсчета;
3)утверждает невозможность ускоренного движения тела в инерциальных системах отсчета;
4)утверждает, что в инерциальных системах отсчета тело обязательно покоится или движется равномерно и прямолинейно.
2.2.Известно, что некоторая система отсчета К инерциальна. Инерциальной является любая другая система отсчета,...
1)равномерно вращающаяся относительно системы К;
2)движущаяся относительно системы К равномерно и прямолинейно;
3)движущаяся относительно системы К ускоренно и прямолинейно;
4)совершающая относительно системы К гармонические колебания.
|
|
, где |
|
– силы, дей- |
2.3. Второй закон Ньютона в форме ma |
F |
F |
||
|
i |
|
i |
|
|
i |
|
|
|
ствующие на тело со стороны других тел, справедлив...
1)при скоростях движения тел как малых, так и сопоставимых со скоростью света в вакууме;
2)только для тел с постоянной массой;
3)для тел, как с постоянной, так и с переменной массой;
4)в любой системе отсчета.
|
|
|
2.4. Из второго закона Ньютона в форме ma |
Fi |
следует, что ... |
|
i |
|
1)равнодействующая приложенных к телу сил зависит от его массы и ускорения;
2)произведение массы тела на его ускорение является определением силы в инерциальной системе отсчета;
3)масса тела зависит от равнодействующей приложенных к телу сил и сообщенного ему ускорения;
4)ускорение тела зависит от его массы и равнодействующей приложенных к нему сил.
19