Вопросы по физике по теме «Силы»

Вопросы по физике по теме «Силы» может быть использован при подготовке учащихся к сдаче ЕГЭ и ГИА, а также учителем для понимания пройденной темы. В тест входят вопросы по темам: молекулы и атомы, виды сил, работа и энергия, твердые тела, жидкости и газы.

Тест состоит из 15 вопросов с ответами (выделены жирным шрифтом).

1. Наблюдаемые в микроскоп частицы гуммигута, взвешенные в воде, двигаются беспорядочно и бессистемно, хаотически. Это демонстрирует:
а) броуновское движение; б) проводимость; в) конвекцию; г) диффузию; д) осмос.
2. Какой порядок величины соответствует размеру молекулы:

а) 1 • 10^-1 мм; б) 1 • 10^-3 мм; в) 1 • 10^-6 мм; г) 1 • 10^-9 мм; д) 1 • 10^-12 мм?

3. Какой порядок величины соответствует размеру ядра атома:

а) 1-10^-6 м; б) 1 • 10^-8 м; в) 1 • 10^-10м; г) 1 • 10^-12м; д) 1 • 10^-14м?

4. Что из нижеследующего является описанием частиц твердого тела при комнатной температуре?
а) близки друг к другу и неподвижны; б) близки друг к другу и колеблются; в) близки друг к другу и хаотически движутся; г) далеки друг от друга и неподвижны; д) далеки друг от друга и хаотически движутся.
5. Изобразите простой эскизный рисунок и рядом с ним диаграмму действующих сил для следующих объектов:
а) книга, лежащая на столе; б) ребенок, сидящий спокойно на качелях; в) парашютист, свободно падающий с самолета; г) парашютист, равномерно опускающийся после раскрытия парашюта; д) сани, скользящие вниз по плавному склону; е) пылевой комочек на проигрывателе, который вращается с постоянной скоростью.
В каждом случае установите, подвержено ли «тело» действию не равной нулю результирующей силы, и если это так, установите направление действия силы.
6. Некий атом состоит из трех типов частиц. Назовите:
а) эти три частицы; б) частицу с наименьшей массой; в) частицу, не имеющую электрического заряда.
Ответ: а) протон, нейрон, электрон; б) электрон; в) нейрон
7. Опишите различия между твердыми телами, жидкостями и газами, исходя из оценки:
а) распределения молекул по всему объему материала; б) удаленности молекул друг от друга и в) характера движения молекул.
8. Капля масла объемом 0,010 см³ падает на поверхность чистой воды в тарелке и растекается, образуя пятно в форме круга радиусом 14 см. Определите верхний предел диаметра молекулы масла.

Ответ: 1,6 • 10^-5 см

В этом эксперименте объясните:
а) что делается для того, чтобы пятно было ясно видно; б) какой прибор применяется и что нужно сделать для чистоты опыта.
9. В эксперименте по определению размера молекулы на чистую водную поверхность помещена капля оливкового масла объемом 0,12 мм³. Масло растекается, образуя пятно площадью 60 • 10³ мм². Используйте эти цифры для определения размера молекулы оливкового масла и сделайте выводы из полученных результатов.

Ответ: 2,0 • 10^-6 мм

10. 100 одинаковых капель масла плотностью 800 кг/м³ имеют общую массу 2 • 10^-4 кг. Одна из этих капель, помещенная на большую поверхность чистой воды, растеклась, образовав однородную пленку площадью 0,2 м² .
а) Какова масса одной капли? б) Каков объем одной капли? в) Какова толщина пленки? г) Как вы считаете, какова будет площадь пленки, если на нее капнуть вторую каплю масла такой же массы?

Ответ: а) 2,0 • 10^-6 кг; б) 2,5 • 10^-9 м³; в) 2,5 • 10^-8 м; г) 0,4 м²

11. Сферическая капля масла диаметром 1,0 мм помещена на водную поверхность, которая предварительно была посыпана мелким порошком. Масляная капля растекается и образует пятно площадью 0,05 м². Затем на эту поверхность помещена вторая капля того же размера, и пятно увеличилось до площади 0,10 м². Попытайтесь объяснить эффект, произведенный второй каплей. Исходя из результатов опыта, грубо оцените размер молекулы масла (беря в расчетах π~3).
12. а) Объясните, почему небольшое количество масла, помещенное на водную поверхность, растекается, образуя непрерывную пленку.
б) Кратко объясните основную причину, позволяющую полагать, что наиболее тонкие пленки имеют толщину в одну молекулу.
в) Дайте краткое описание эксперимента, демонстрирующего броуновское движение частичек дыма в воздухе. Поясните, какие результаты, полученные из проведенных наблюдений, позволяют нам сделать вывод о том, что молекулы газа находятся в непрерывном беспорядочном движении.
13. В эксперименте по определению размера молекул оливкового масла на водную поверхность, которая предварительно была очищена и слегка покрыта мелким порошком, помещена маленькая капля масла некоторого объема. В результате мы наблюдаем, что вокруг точки, куда была помещена капля, образуется очищенное от порошка пятно, быстро вырастающее до определенного размера, при котором оно стабилизируется (см. рисунок).

Капля масла

а) Объясните, почему появляется очищенное от порошка пятно и почему оно первоначально растет.
б) Объясните, почему свободное от порошка пятно не вырастает до размера, при котором оно покрыло бы всю водную поверхность.
в) Как нужно провести измерения, чтобы получить размер примерного диаметра конечного пятна, свободного от порошка?
г) Измерения примерного диаметра конечного пятна, свободного от порошка, дали 0,20 м. Приняв форму пятна за круг, определите его площадь.

Ответ: 0,03 м²

д) Опишите, как, исходя из проведенных измерений, вы могли бы определить объем капли масла.
е) Приняв объем капли за 1,7 • 10^-10 м³, подсчитайте размер молекулы оливкового масла.

Ответ: 5,6 • 10^-9 м

ж) Укажите на один важный вывод, который вы бы сделали, отвечая на вопрос «е».
з) Аргументированно покажите, дает ли ваш ответ на вопрос «е» максимальный или минимальный размер молекулы оливкового масла.
14. а) На рисунке, приведенном ниже, микроскоп сфокусирован в точке А, находящейся в центре камеры со стеклянными стенками. В камере содержится задымленный воздух. Укажите, что видит наблюдатель в поле зрения микроскопа, если камеру осветить с левой стороны. Дайте объяснения его наблюдениям. Какие выводы о структуре газов можно сделать из того, что видно в микроскоп? Какие изменения можно ожидать в наблюдениях, если содержимое стеклянной камеры охладить до 0 К (если это было бы возможно)?

Стеклянная камера

б) Бюретка с очень узким выпускным отверстием, содержащая чистое маслянистое вещество, укреплена так, что маленькие капли его медленно отрываются от отверстия. Когда одна из этих капель масла попадает в сосуд с водой, поверхность которой была покрыта тальком, то из точки, куда попала эта капля, начинает расти кругообразное чистое пятно, и через несколько секунд диаметр этого пятна становится равным 30 см и пятно стабилизируется.
Почему частички талька раздвигаются от точки, в которую упала капля масла? Почему пятно через некоторое время перестает расти?
Приняв форму капли масла за сферическую и ее радиус равным 0,30 мм, подсчитайте толщину масляного пятна на поверхности воды в сосуде.

(Площадь круга = πr², формула  для  объема сферы =  πr³ , где r — радиус) Как можно точно подсчитать диаметр столь малых капель в этом эксперименте? Какие данные о размерах молекул маслянистого вещества могут быть получены, если бы мог быть измерен объем капель, выпускаемых из отверстия?

Ответ: 1,6 • 10^-6 мм

15. Когда достаточно хорошо освещенная смесь дыма и воздуха наблюдается в микроскоп, то можно видеть маленькие яркие точки, находящиеся в постоянном беспорядочном движении.
а) Что это за яркие точки?
б) Почему они двигаются?
в) Какое изменение или изменения в их движении вы будете наблюдать, если смесь подогреть?