Тестовые вопросы по теме "Силы" в физике

Тестовые вопросы по теме «Силы» могут быть использованы для подготовки к сдаче ЕГЭ и ГИА по физике, а также учителем для понимания пройденной темы.

В тест входят вопросы по темам: тяготение на Земле, невесомость, первый закон движения Ньютона, упругость, силы в жидкостях, выталкивание, условие плавания тел.

Тест состоит из 17 вопросов с ответами (выделены жирным шрифтом).

Тест по теме "Силы" в физике

1. Некоторая сила F, действуя на тело массой т, заставляет его двигаться с уско­рением а. Которая из формул дает правиль­ное соотношение между F, m и а?

а) F=m+ a; б) m= F/a; в) F = m/a; г) а = m/F; д) а = Fm.

2. Груз весом 2 Н заставляет пружину растянуться на 10 см. Если две такие пру­жины соединить концами друг с другом и к ним подвесить груз весом 4 Н, то новое растяжение составит:

а) 5 см; б) 10 см; в) 20 см; г) 30 см; д) 40 см.

3. Маленькая закрытая с одного конца трубка плавает вертикально в жидкости, по­груженная в нее примерно на половину сво­ей длины. Которое из следующих измене­ний не заставит трубку глубже погрузиться в жидкость?

а) Плотность жидкости уменьшена.

б) В трубку помещено тело малой массы.

в) Атмосферное давление увеличено.

г) Жидкость подогрета.

д) Верхний конец трубки закрывают проб­кой.

4. Мензурка с водой весом 10,8 Н по­коится на весах. Брусок из металла весом 4,32 Н и объемом 0,00006 м, подвешен­ный на пружине, опускается в воду до пол­ного погружения, но не до соприкосновения с дном мензурки.  Теперь весы покажут:

а) 10,2 Н;  б) 10,8 Н;  в) 11,4 Н;   г) 14,52  Н; д) 15,12 Н.

5. Маленький спутник движется с посто­янной скоростью по круговой орбите вокруг Земли. Покажите на простом эскизе направ­ления скорости и ускорения спутника в какой-либо точке. Как сила, действующая на спут­ник, зависит от:

а) массы Земли;

б) расстоя­ния от спутника до центра Земли?

6. Кратко опишите, как изменяется длина тонкой спиральной пружины вследствие рас­тяжения ее силой, которая постепенно рас­тет. Можно ли то же самое сказать в отноше­нии растягиваемой прямой стальной проволоки? 7. Как вы продемонстрируете упругость такого металла, как медь, в области упруго­сти? Кратко опишите, что наблюдается, если предел упругости превышен.

8. Приведенная таблица показывает зави­симость растяжения х упругого шнура от мо­дуля силы F, действующей на него.

Начертите график зависимости от растяже­ния силы и с его помощью определите:

а) диапазон силы, в котором справедлив за­кон Гука;

б) дополнительную силу, которую нужно приложить, чтобы растянуть шнур от 0,3 до 0,5 мм.

Ответ: а) 0 – 0,4Н; б) 1,5Н

9. В лабораторном эксперименте кусок металла подвешен на конце вертикальной пружины, другой конец которой закреплен. Следует ли ожидать различных растяжений пружины, если эксперимент повторен:

а) на вершине высокой башни;

б) на поверхности Луны?

Обоснуйте ваши ответы и назовите имена ученых, имеющих отношение к за­конам, которые вы используете.

10. Тонкая спиральная пружина, для кото­рой справедлив закон Гука, подвешенная вер­тикально на закрепленной опоре, растяги­вается под действием силы 160 Н на 72 мм. К пружине подвешивается тело массой 12 кг.

а) Определите растяжение пружины.

б) Дополнительным усилием руки пружина растягивается еще на 18 мм. Определите ре­зультирующую силу, действующую на пру­жину в момент времени, когда она отпуска­ется. Какое ускорение сообщается телу этой силой?

Ответ: а) 54 мм; б) 40 Н вверх, 3 1/3м • с^-2; 

11. Опишите, как можно получить наибо­лее точные показания для веса груза и соот­ветствующего ему растяжения спиральной пружины.

Школьник получил следующие показания:

Используя эти результаты, постройте график зависимости растяжения пружины от веса груза и определите вес, при котором закон Гука перестает соблюдаться.

Пружина находится в покое с прикреплен­ным к ее нижнему концу грузом массой 0,2 кг. Затем она растягивается под действи­ем исходящей от пальца вертикально направ­ленной силы 0,5 Н. Нарисуйте диаграмму, показывающую силы, действующие на груз в этом положении, и определите значения этих сил.

Опишите движение груза, когда палец уб­ран. Сделайте ваше описание как можно бо­лее точным, указав величину отклонений гру­за от первоначального состояния. Установи­те положение, в котором кинетическая энер­гия груза будет наибольшей.

Ответ: 4,5Н, длина пружины 13,0 см ± 0,8 см

12. На перекладине подвешена тонкая пружина, подчиняющаяся закону Гука. На нижнем ее конце укреплен указатель, кото­рый находится против отметки 50 мм на вер­тикальной шкале, когда пружина не нагру­жена, и который перемещается до отметки 130 мм, когда к ней подвешен груз весом 20 Н.

а) Груз какого веса растянет пружину на 1 мм?

б) Где на шкале окажется указатель при грузе весом 10 Н?

в) Определите силу упругости, с которой перекладина действует на пружину с подве­шенным к ней грузом весом 12 Н. Объясните.

г) Постройте график зависимости растя­жения от нагрузки для этой пружины.

д) Определите энергию, запасенную в пру­жине, когда она растянута под грузом ве­сом 20 Н.

Ответ: а) 0,25Н; б) 90 мм; в) 12Н вверх; д) 0,8 Дж

13. Тонкая спиральная пружина висит вер­тикально. Верхний конец закреплен. К ниж­нему ее концу может быть прикреплен лег­кий указатель для снятия показаний с вер­тикальной шкалы, получаемых в результате подвешивания к пружине объектов с различ­ным весом. Показания указателя на шкале для разных грузов приведены в таблице:

а) Составьте таблицу, в которой приведи­те значения действующих на пружину сил в ньютонах и соответствующих этим силам растяжений пружины в метрах.

б) Постройте график зависимости силы (ось у) от растяжения (ось х).

в) Сформулируйте закон Гука. Подчиняют­ся ли ему данные для этой пружины? Объяс­ните.

г) Используйте ваш график для опреде­ления силы, которая производит растяже­ние 15 мм, и энергии, заключенной в этой пружине при данном растяжении.

д) К пружине подвешен груз массой 0,4 кг. Ее тянут дополнительно и растягивают на 3 мм от равновесного состояния и затем освобождают. Объясните как можно более полно, что происходит.

Ответ:

в) Да; г) 5Н, 0,0375 Дж; д) колеблется около 0,12 м ± 0,003 м.

14. Тело длиной 20 см, площадью попе­речного сечения 4 см² и плотностью 1,25 × см-³ подвешено на пружинных весах и полностью погружено в жидкость плотно­стью 0,8 г • см-³.

а) Определите массу тела.

б) Определите вес тела.

в) Какое показание дали бы пружинные весы, если бы тело было наполовину погру­жено в жидкость?

Ответ: а) 100 г; б) вес = 1Н; кажущийся вес = 0,36Н; в) 0,68Н

15. Сформулируйте закон Архимеда и опишите эксперимент, который демонстриру­ет этот закон.

В безветренный день к земле привязан шар, наполненный горячим воздухом. Обо­лочка этого шара содержит горячий воздух объемом 1200 м³ и плотностью 0,8 кг • м-³. Масса шара (без горячего воздуха) состав­ляет 400 кг. Плотность окружающего возду­ха равна 1,3 кг • м-³.

а) Объясните, почему шар поднялся бы, если бы не был привязан.

б) Определите силу натяжения веревки, удерживающей шар у земли.

в) Определите ускорение, с которым шар начнет подниматься, когда его отпустят.

Ответ: б) 2000 Н вниз; в) 1,5 м • с-² вверх

16. Сформулируйте закон Архимеда и опишите эксперимент, при помощи которого его можно проверить.

Большой кусок льда плавает в наполнен­ном водой лабораторном сосуде. Объясните, что происходит с уровнем воды в сосуде по мере того, как лед медленно тает.

17. Пробковый диск плавает в воде. Когда на верхнюю поверхность диска помещается кусок металла, диск опускается ниже, но продолжает плавать. Объясните это с точки зрения действующих в этой системе сил. Когда тот же кусок металла жестко прикреп­ляется к нижней поверхности диска и при этом полностью погружается в воду, погру­жение диска меньше, чем когда металл был помещен на верхнюю его поверхность. По­чему это так?