Физика. Базовый уровень. Практикум по решению задач
Учебное пособие для образовательных организаций, реализующих образовательные программы среднего профессионального образования
Покупка
Новинка
Издательство:
Просвещение
Авторы:
Пурышева Наталия Сергеевна, Важеевская Наталья Евгеньевна, Исаев Дмитрий Аркадьевич, Чаругин Виктор Максимович
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 240
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Среднее профессиональное образование
ISBN: 978-5-09-113685-2
Артикул: 834918.01.99
Данное учебное пособие разработано в комплекте с учебником Н. С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской, Д. А. Исаева, В. М. Чаругина «Физика. Базовый уровень» в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования в редакции Приказа Министерства просвещения Российской Федерации № 732 от 12.08.2022 г., требованиями Федеральной образовательной программы среднего общего образования, утверждённой Приказом Министерства просвещения Российской Федерации № 371 от 18.05.2023 г., и предназначено для реализации образовательных программ среднего профессионального образования, реализуемых на базе основного общего образования или интегрированных с образовательными программами основного общего и среднего общего образования, при освоении учебных предметов, курсов, дисциплин (модулей) основного общего образования и (или) среднего общего образования. В пособии содержатся вычислительные, качественные и графические задачи, которые сгруппированы по темам в соответствии с главами учебника. В каждой теме рассмотрены примеры решения типовых задач, приведены задачи для самостоятельного решения и задания для самопроверки. Пособие предназначено для организации самостоятельной работы учащихся при изучении нового материала, а также для закрепления и проверки полученных знаний по физике.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
УДК 377.167.1:53+53(075.32) ББК 22.3я723 Ф50 Серия «Учебник СПО» основана в 2023 году. Учебник и разработанное в комплекте с ним учебное пособие допущены к использованию при реализации образовательных программ среднего профессионального образования, реализуемых на базе основного общего образования или интегрированных с образовательными программами основного общего и среднего общего образования, при освоении учебных предметов, курсов, дисциплин (модулей) основного общего образования и (или) среднего общего образования в соответствии с Приказом Министерства просвещения Российской Федерации № 858 от 21.09.2022 г. (в ред. Приказа Минпросвещения России № 119 от 21.02.2024). Физика : базовый уровень : практикум по решению задач : учебное пособие, разработанное в комплекте с учебником для образовательных организаций, реализующих образовательные программы среднего профессионального образования / Н. С. Пурышева, Н. Е. Важеевская, Д. А. Исаев, В. М. Чаругин. — Москва : Просвещение, 2024. — 236, [4] с. : ил. — (Учебник СПО). ISBN 9785091136852. Данное учебное пособие разработано в комплекте с учебником Н. С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской, Д. А. Исаева, В. М. Чаругина «Физика. Базовый уровень» в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования в редакции Приказа Министерства просвещения Российской Федерации № 732 от 12.08.2022 г., требованиями Федеральной образовательной программы среднего общего образования, утверждённой Приказом Министерства просвещения Российской Федерации № 371 от 18.05.2023 г., и предназначено для реализации образовательных программ среднего профессионального образования, реализуемых на базе основного общего образования или интегрированных с образовательными программами основного общего и среднего общего образования, при освоении учебных предметов, курсов, дисциплин (модулей) основного общего образования и (или) среднего общего образования. В пособии содержатся вычислительные, качественные и графические задачи, которые сгруппированы по темам в соответствии с главами учебника. В каждой теме рассмотрены примеры решения типовых задач, приведены задачи для самостоятельного решения и задания для самопроверки. Пособие предназначено для организации самостоятельной работы учащихся при изучении нового материала, а также для закрепления и проверки полученных знаний по физике. УДК 377.167.1:53+53(075.32) ББК 22.3я723 Ф50 ISBN 978-5-09-113685-2 © АО «Издательство «Просвещение», 2024 © Художественное оформление. АО «Издательство «Просвещение», 2024 Все права защищены Авторы: Н. С. Пурышева, Н. Е. Важеевская, Д. А. Исаев, В. М. Чаругин З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
КЛАССИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Основание классической механики Основные уравнения кинематики Вид движе- ния Величина Прямолинейное Равномерное по окружности Равномерное Равноускоренное Ускорение a → = 0 a → = const; a v v t → → → = – 0 ; ax = v v t x x – 0 aц. с = v R 2 ; aц. с = w2R Скорость v s t → → = ; vx s t x = v v at → → → = 0 + ; vx = v0x + axt v R T = 2p ; ω = 2p T Перемещение s vt → → = ; sx = vxt s v t at → → → = + 0 2 2 ; s v t x x a t x = + 0 2 2 Координата x = x0 + vxt x x v xt a t x = + + 0 0 2 2 З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
Основные графики движения Вид движения Модуль и проекция ускорения Модуль и проекция скорости Модуль и проекция перемещения Координата Путь Равномерное Равноускоренное Примеры решения задач При решении задач на определение пути и перемещения тела придерживайтесь следующей последовательности действий: 1. Сделайте рисунок. 2. По рисунку определите точки начала и конца движения. 3. Обозначьте траекторию тела. Длина траектории — это и есть пройденный телом путь. 4. Соедините направленным отрезком точки начала и конца движения. Этот вектор и есть вектор перемещения. 1. Конец стрелки башенных часов, длина которой 1 м, переместился с 3 часов на 9 часов. Какой путь при этом прошёл конец стрелки и чему равен модуль его перемещения? З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
Решение. Путь конца стрелки равен длине траектории от начальной точки движения до конечной, в данном случае от точки A до точки B, что составляет половину длины окружности (рис. 1): l = 0,5•2pR = pR; l = 3,14•1 м = 3,14 м. Модуль перемещения конца стрелки часов равен диаметру описываемой ею окружности — длине отрезка AB: s = 2R; s = 2•1 м = 2 м. Ответ: l = 3,14 м; s = 2 м. При решении задач по кинематике равноускоренного движения придерживайтесь следующей последовательности действий: 1. Запишите кратко условие задачи. 2. Переведите значения величин в СИ. 3. Сделайте рисунок, обозначьте на нём движущееся тело, векторы перемещения, скорости, ускорения (в зависимости от условия задачи). 4. Выберите систему отсчёта — тело отсчёта, начало отсчёта координат и времени. 5. Запишите уравнения, связывающие кинематические величины, в проекциях на оси координат. 6. Запишите дополнительные уравнения, связывающие кинематические величины. 7. Из полученных уравнений составьте систему и решите её. 8. Выполните вычисления и запишите ответ. 2. Разгоняясь с ускорением 0,4 м/с2, за 10 с автомобиль набрал скорость 12 м/с. Какой была его начальная скорость? Дано: Решение: a = 0,4 м/с2 t = 10 с v = 12 м/с Автомобиль при поступательном движении можно считать материальной точкой. Систему отсчёта связываем с Землёй, ось Х направляем в сторону движения автомобиля. На рисунке показываем векторы начальной скорости и ускорения (рис. 2). v0 — ? Запишем формулу скорости равноускоренного движения в проекциях на ось Х: vx = v0x + axt. С учётом знаков проекций можно записать v = v0 + at, Рис. 1 Рис. 2 З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
откуда начальная скорость: v0 = v – at; v0 = 12 м/с – 0,4 м/с2•10 с = 8 м/с. Ответ: v0 = 8 м/с. 3. Как изменится импульс легкового автомобиля массой 1 т, если он, трогаясь с места, разгонится до скорости 54 км/ч? Дано: СИ Решение: m = 1 т v = 54 км/ч v0 = 0 1000 кг 15 м/с Изменение импульса тела равно разности его конечного и начального значений. Импульс неподвижного автомобиля равен нулю, поскольку равна нулю его скорость. Таким образом, в данном случае изменение импульса Dp — ? будет равно импульсу движущегося автомобиля: Dp = p – p0 = mv – mv0 = mv – 0 = mv; Dp = 1000 кг•15 м/с = 15 000 кг•м/с. Ответ: Dp = 15•103 кг•м/с. Задачи для самостоятельного решения 1. Отобрав мяч у соперника, футболист бежит по дуге, а соперник бросается наперерез и догоняет его (рис. 3). Сравните пути и перемещения футболиста и его соперника в описанном эпизоде. 2. Мяч отпустили с высоты 1 м от пола, он ударился о пол и отскочил вверх на 30 см. Найдите путь и модуль перемещения мяча. Рис. 3 З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
3. Тело переместилось по прямой из точки A(0; 0) в точку B(0; 4 м), а затем также по прямой — в точку C(3 м; 4 м). Сделайте рисунок и найдите путь и перемещение тела. 4. Мальчик разгоняется на скейтборде, двигаясь под уклон с ускорением 0,2 м/с2. Какую скорость приобретёт мальчик через 10 с, если он начал движение со скоростью 1,5 м/с? Дано: Решение: Ответ: 5. Автобус проехал 60 км со скоростью 40 км/ч, сделал остановку на 30 мин и потом проехал до конечного пункта 54 км за 1 ч. Какова средняя скорость движения автобуса? Дано: СИ Решение: Ответ: 6. Преодолевая горку, лыжник поднимался 1,5 км со скоростью 5,4 км/ч, а спускался 1 км со скоростью 10 м/с. Какова его средняя скорость при движении по горке? Дано: СИ Решение: Ответ: З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
7. Велосипедист тронулся с места и первые 4 с двигался с ускорением 1 м/с2, затем 0,1 мин он двигался равномерно, а последние 20 м — равноускоренно до полной остановки. Найдите среднюю скорость движения велосипедиста на всём пути. Дано: СИ Решение: Ответ: 8. Пуля в стволе автомата разгоняется с ускорением 616 км/с2. С какой скоростью вылетает пуля из ствола, если его длина 41,5 см? Дано: СИ Решение: Ответ: 9. Во сколько раз скорость снаряда в середине ствола орудия меньше, чем на вылете? Ускорение в стволе считать постоянным. 10. Тормозной путь автомобиля при скорости 15 км/ч составляет 1,5 м. На каком минимальном расстоянии от препятствия должен начать торможение водитель этого автомобиля при скорости 90 км/ч, если ускорение при торможении в первом и во втором случаях одно и то же? Дано: СИ Решение: Ответ: З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
11. С линии старта одновременно начинают движение два велосипедиста — взрослый и ребёнок. Ускорение взрослого в 2 раза больше ускорения ребёнка. Во сколько раз больший путь проедет взрослый, чем ребёнок, за одно и то же время? Во сколько раз к этому моменту скорость взрослого будет больше, чем скорость ребёнка? 12. В своей книге «Вне Земли» К. Э. Циолковский пишет о ракете: «...через 10 секунд она была от зрителя на расстоянии 5 км». С каким ускорением двигалась ракета и какую она приобрела скорость? Дано: Решение: Ответ: 13. Каково центростремительное ускорение поезда, движущегося по закруглению радиусом 800 м со скоростью 20 м/с? Дано: Решение: Ответ: 14. Скорость точек экватора Солнца при его вращении вокруг своей оси составляет 2 км/с. Каково их центростремительное ускорение? За какое время Солнце совершает полный оборот вокруг своей оси? Радиус Солнца R = 6,96•108 м. Дано: СИ Решение: Ответ: З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
15. Найдите импульсы грузовика массой 10 т и легкового автомобиля массой 1 т, движущихся со скоростью 54 км/ч. Дано: СИ Решение: Ответ: 16. Поезд массой 2000 т, двигаясь прямолинейно, увеличил скорость с 36 до 72 км/ч. Как при этом изменился его импульс? Дано: СИ Решение: Ответ: 17. Теннисный мяч ударяется о корт под углом 30° к горизонту и отскакивает под таким же углом. Каким станет импульс мяча после отскока? Начальная скорость мяча 20 м/с, масса 100 г. Дано: СИ Решение: Ответ: З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .