Контрольная работа по теме Механические колебания 11 класс

Контрольная работа № Механические колебания и волны Задача 1

Задача 1. По указанным в таблице параметрам постройте графики характеристик гармонического колебания x(t), v(t) и a(t) интервале t=1..10 c. Запишите уравнения движения, скорости и ускорения. Определите частоту и циклическую частоту колебаний.

Задача 2. В пружинном маятнике коэффициент упругости пружины составляет k, а груз имеет массу m. Маятник начинает колебания из фазы φ₀, при этом начальное отклонение составляет x₀. Определите:

— циклическую частоту колебаний маятника;

— период колебаний маятника;

Запишите уравнение колебаний маятника, уравнения изменения его скорости и ускорения и определите:

— амплитуду колебаний маятника;

— отклонение, скорость и ускорение движения маятника в момент времени t.

Контрольная работа по теме «Механические колебания» 11 класс

1. По графику найти амплитуду и период колебаний, определить частоту, циклическую частоту, написать уравнение гармонических колебаний.

2. Ускорение свободного падения на поверхности Луны равно 1,6 м/с 2 . Какой длины должен математический маятник, чтобы его период колебаний на Луне был равен 4,9 с?

3. Если уменьшить массу колеблющегося груза на 30 г, то период колебаний уменьшится в 2 раза. Найдите первоначальную массу груза.

4 . Как изменится период колебаний маятника, если его перенести из воды в воздух?

5 . Найти массу груза, который на пружине жесткостью 250Н/м делает 20 колебаний за 16с.

6. Материальная точка совершает гармонические колебания вдоль оси Ох по закону

Х = 0,08 cos (2π/3 . t – π /4). Определите параметры колебаний. Напишите уравнение зависимости проекции скорости и ускорения от времени. Найдите значение х, ϑ_х, а_х в момент времени 3с.

7. Математический маятник совершает гармонические колебания между точками 1 и 3. Графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих колебания. В начальный момент времени маятник находился в положении 1 (см. рисунок).

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

проекция скорости на ось Ох

проекция ускорения на ось Ох

кинетическая энергия маятника

потенциальная энергия маятника относительно поверхности земли

8 . Определите период колебаний математического маятника длиной 6 м на Луне. Масса и радиус Луны известны.

9 . Груз массой 25 г подвешен на пружине жесткостью 100 Н /м. Скорость, с которой груз проходит положение равновесия, равна 10 см/ c . Чему равно максимальное смещение груза от положения равновесия?

10. Шарик математического маятника проходит положение равновесия со скоростью 1 м/с. На какой максимальный угол отклоняется нить маятника при его гармонических колебаниях? Длина нити 80 см.

11 . Груз массой 100 г совершает гармонические колебания на пружине с жесткостью 40 Н/м. Определите наибольшее ускорение груза, если амплитуда колебаний равна 4 см.

Механические колебания (11 класс) Вариант 2.

1. Тело совершает гармоническое колебание по закону х( t )=20· sin π t . Определите амплитуду, период, частоту, циклическую частоту колебаний. Нарисуйте график колебаний.

2. Груз массой 9,86 кг колеблется на пружине, имея период колебаний 2с. Чему равна жёсткость пружины? Какова частота колебаний груза?

3. За одно и то же время один математический маятник делает 40 колебаний, а второй 30. Какова длина каждого маятника, если разность их длин 7 см?

4 . Груз, подвешенный к пружине жесткостью к, совершает колебания с периодом Т и амплитудой х₀. Что происходит периодом, частотой и максимальной скоростью груза, если при неизменной амплитуде колебаний использовать пружину меньшей жесткости?

Физические величины ИХ ИЗМЕНЕНИЕ

А) Период колебаний 1) увеличивается

Б) Частота 2) уменьшается

В) Максимальное значение скорости 3) не изменяется

5 . Материальная точка совершает гармонические колебания вдоль оси Ох по закону

Х = 0,05 cos (2π/5 . t + π /3). Определите параметры колебаний. Напишите уравнение зависимости проекции скорости и ускорения от времени. Найдите значение х, ϑ_х, а_х в момент времени 5с.

6 . Как изменится период колебаний пружинного маятника при уменьшении массы груза в 2,25 раз?

7 . Математический маятник длиной 1м установлен в лифте, который движется вниз разгоняясь с ускорением 3 м/с 2 . Чему равен период колебаний этого маятника? Маятник совершил за 40 с 240 колебаний. Найти период и частоту колебаний.

8 .Математический маятник совершил 100 колебаний за 314 с. Чему равна длина маятника?

9 .Длину нити маятника увеличили в 4 раза, а амплитуду колебаний уменьшили в 2 раза. Как изменится период колебаний маятника?

10 .Масса маятника 4 кг, жесткость пружины 100 Н/м. За какое время маятник совершит 20 колебаний?

11. Амплитуда колебаний груза массой 0,5 кг на пружине жесткостью 50 Н/см равна 6 см. Найдите наибольшую скорость движения и энергию маятника.

Механические колебания (11 класс) Вариант 3.

1. По графику найти амплитуду и период колебаний, определить частоту, циклическую частоту, написать уравнение гармонических колебаний.

2. Математический маятник длиной 99,5 см за одну минуту совершал 30 полных колебаний. Определить период колебания маятника и ускорение свободного падения в том месте, где он находится.

3. За одно и то же время один пружинный маятник делает 10 колебаний, а второй — на пружине с той же жесткостью – 20 колебаний. Определите массы грузов маятников, если сумма их масс равна 3 кг.

4 . В первой серии опытов исследовались малые колебания груза на нити. Затем тот же груз подвесили на нити меньшей длины. Максимальные углы отклонения нити от вертикали в опытах одинаковы. Как при переходе от первой серии опытов ко второй изменились период колебаний, частота и амплитуда колебаний?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

5 . Груз, закреплённый на пружине жёсткостью 200 Н/м, совершает гармонические колебания с амплитудой 1 см (см. рисунок). Какова максимальная кинетическая энергия груза?

6 . Материальная точка совершает гармонические колебания вдоль оси Ох по закону

Х = 0,01 cos (π/4 . t + π /6). Определите параметры колебаний. Напишите уравнение зависимости проекции скорости и ускорения от времени. Найдите значение х, ϑ_х, а_х в момент времени 4с.

7. Математический маятник длиной 1м установлен в лифте, который движется вверх разгоняясь с ускорением 4 м/с 2 . Чему равен период колебаний этого маятника? Определите период колебаний математического маятника длиной 9.8 м на Луне. Масса и радиус Луны известны.

8. Груз массой 100 г подвешен на пружине жесткостью 40 Н /м и совершает колебания с амплитудой 4 см. Какова амплитуда скорости груза?

9. Шарик математического маятника проходит положение равновесия со скоростью 2 м/с. На какой максимальный угол отклоняется нить маятника при его гармонических колебаниях? Длина нити 80 см.

10. Груз массой 0.2 кг совершает гармонические колебания на пружине с жесткостью 125 Н/м. Определите наибольшее ускорение груза, если амплитуда колебаний равна 8 см.

11.Математические маятники имеют периоды колебаний Т₁ и Т₂, причем Т₁ =2 Т₂. Разность длин этих маятников составляет 30 см. Чему равны длины маятников?

Механические колебания (11 класс) Вариант 4.

1. Тело совершает гармоническое колебание по закону х( t )=0,4· cos 5π t . Определите амплитуду, период, частоту, циклическую частоту колебаний. Нарисуйте график колебаний.

2. Найти массу груза, который на пружине жёсткостью 250 Н/м делает 20 колебаний за 16с.

3. Из двух математических маятников один совершил 10 колебаний, а другой за то же время 6 колебаний. Найдите длину каждого маятника, если сумма их длин равна 42,5 см.

4. Как изменится частота колебаний маятника, если его перенести из вязкого масла в воздух?

5. Определите жесткость пружины, если груз массой 100г, подвешенный к этой пружине за 40с делает 32 колебания.

6. Подвешенный на нити груз совершает гармонические колебания, и его координата меняется с периодом Т. Установите соответствие между физическими величинами и периодами их колебаний.

Контрольная работа по теме: «Механические и электромагнитные колебания» Вариант 1 Начальный уровень

1. Какие из перечисленных ниже движений являются механическими колебаниями? Укажите все правильные ответы.

А. Движение качелей.

Б. Движение мяча, падающего на землю.

В. Движение звучащей струны гитары.

2. Груз, колеблющийся на пружине, за 8с совершил 32 колебания. Найти период и частоту колебаний.

3. Какое из приведенных ниже выражений определяет частоту ко­лебаний математического маятника? Укажите все правильные ответы.

А. 2π√l/g Б. 1/2π√l/g В. 2π√g/l

4. Значение ЭДС, измеренное в вольтах, задано уравнением е = 50sin80 πt.. Укажите все правильные утверждения.

А. Амплитуда ЭДС 100 В. Б. Период равен 0,025 с. В. Частота равна 40 Гц.

Средний уровень

1. Груз массой 9,86 кг колеблется на пружине, имея период колебаний 2с. Чему равна жёсткость пружины? Какова частота колебаний груза?

1. Определить ёмкость конденсатора, сопротивление которого в цепи переменного тока частотой 50Гц равно 1кОм.

1. Период колебаний крыльев шмеля 5 мс. Частота колебаний крыльев комара 600 Гц. Какое из насекомых сделает больше взмахов крыльями за 1 мин и на сколько?

2. По графику, приведенному на рисунке 2, найти амплитуду, пери­од и частоту колебаний. Написать уравнение гармонических ко­лебаний.

3. Значение силы тока, измеренное в амперах, задано уравнением i = 0,28 sin 60πt, где t выражено в секундах. Определите ампли­туду силы тока, частоту и период.

Высокий уровень

1. Груз массой 400 г совершает колебания на пружине жесткостью 250 Н/м. Амплитуда колебаний 15 см. Найдите полную механи­ческую энергию колебаний и наибольшую скорость. В каком по­ложении она достигается?

1. В колебательном контуре максимальное значение напряжения на конденсаторе 120 В. Определить максимальную силу тока, если индуктивность катушки 5мГн, ёмкость конденсатора 10мкФ.

Начальный уровень

1. Какие из перечисленных ниже колебаний являются свободными? Укажите все правильные ответы.

А. Колебания груза, подвешенного к пружине, после однократного его отклонения от положения равновесия.

Б. Колебания диффузора громкоговорителя во время работы приемника. В. Колебания груза на нити, один раз отведенного от положения равновесия и отпущенного.

2. Материальная точка колеблется с частотой 10 кГц. Определить период колебаний и число колебаний в минуту.

3. Какое из приведенных ниже выражений определяет частоту ко­лебаний пружинного маятника? Укажите все правильные ответы.

А. 2π√m/k Б. 2π√k/m В. 2π√mk

4. Значение напряжения, измеренное в вольтах, задано уравнением u = 20cos 100 πt. Укажите все правильные утверждения.

А. Амплитуда напряжения 10 В. Б. Частота равна 50 Гц. В. Период равен 0,04 с.

Средний уровень

1. Математический маятник длиной 99,5 см за одну минуту совершал 30 полных колебаний. Определить период колебания маятника и ускорение свободного падения в том месте, где он находится.

1. Индуктивное сопротивление катушки 80 Ом. Определите индуктивность катушки, если циклическая частота переменного тока 1кОм.

1. Материальная точка колеблется с частотой 10 кГц. Определить период колебаний и число колебаний в минуту.

2. По графику, приведенному на рисунке 2, найти амплитуду, период и частоту колебаний. Написать уравнение гармонических колебаний.

3. Значение напряжения, измеренное в вольтах, задано уравнением и = 120 cos 40πt, где t выражено в секундах. Чему равна ам­плитуда напряжения, период и частота?

Высокий уровень

1. Медный шарик, подвешенный к пружине, совершает вертикаль­ные колебания. Как изменится период колебаний, если к пружи­не подвесить алюминиевый шарик того же радиуса? (плотность меди равна 8900 кг/м 3 , алюминия — 2700 кг/м 3 )

1. К городской сети подключена цепь, состоящая из последовательно включенных резистора с активным сопротивлением 150 Ом и конденсатора ёмкостью 50мкФ. Определите амплитудное значение силы тока в цепи, если действующее значение напряжения в сети 120 В.

Контрольная работа по теме: «Механические и электромагнитные колебания»

Начальный уровень

1. На рисунке приведен график гармонических колебаний. Укажите все правильные утверждения.

А. Амплитуда колебаний равна 10 см.
Б. Период колебаний 2с.
В. Частота колебаний 0,5 Гц.

2. Сколько колебаний совершит материальная точка за 5 с при ча­стоте колебаний 440 Гц?

3. Подвешенный на нити груз совершает малые колебания. Считая колебания незатухающими, укажите все правильные утверждения.

А. Чем длиннее нить, тем больше частота колебаний.

Б. При прохождении грузом положения равновесия скорость груза максимальна.

В. Груз совершает периодическое движение.

4. Значение силы переменного тока, измеренное в амперах, задано уравнением

i = 0,28sin 50πt. Укажите все правильные утвержде­ния.

А. Амплитуда силы тока 1 А.

Б. Период равен 0,04 с.

В. Частота равна 25 Гц.

Средний уровень

1. Ускорение свободного падения на поверхности Луны равно 1,6 м/с 2 . Какой длины должен математический маятник, чтобы его период колебаний на Луне был равен 4,9 с?

1. Каково индуктивное сопротивление проводника с индуктивностью 0,05 Гн в цепи переменного тока частотой 50Гц?

1. Напишите закон гармонических колебаний, если амплитуда ко­лебаний 1,2 м, а частота колебаний 0,2 Гц.

2. По графику, приведенному на рисунке, найти амплитуду, период и частоту колебаний. Написать уравнение гармонических колебаний.

3. Значение ЭДС, измеренное в вольтах, задано уравнением е = 50 sin 5πt, где t выражено в секундах. Определите амплиту­ду ЭДС, период и частоту.

Высокий уровень

1. Два маятника, длины которых отличаются на 22 см, совершают в одном и том же месте Земли за некоторое время один — 30 колебаний, другой — 36 колебаний. Найдите длины маятни­ков.

1. Какое количество теплоты выделится в 1 мин в электрической плитке с активным сопротивлением 30Ом, если плитка включена в сеть переменного тока, напряжение которого, измеренное в вольтах, изменяется со временем по закону u=180sinωt?

Контрольная работа по теме: «Механические и электромагнитные колебания»

Начальный уровень

1. Какие из перечисленных ниже колебаний являются вынужденными? Укажите все правильные ответы.
А. Колебания качелей, раскачиваемых человеком, стоящим на земле.
Б. Колебание струны гитары.
В. Колебания чашек рычажных весов.

2. Определить период колебаний материальной точки, совершив­шей 50 полных колебаний за 20 с.

3. Подвешенный на пружине груз совершает малые колебания в вертикальном направлении. Считая колебания незатухающими, укажите все правильные утверждения.

А. Чем больше жесткость пружины, тем больше период коле­баний.

Б. Период колебаний зависит от амплитуды.

В. Скорость груза изменяется со временем периодически.

4. Значение ЭДС, измеренное в вольтах, задано уравнением е=5cos 40 πt.. Укажите все правильные утверждения.

А. Амплитуда ЭДС 5 В.

Б. Период равен 40 с.

В. Частота равна 20 Гц.

Средний уровень

1. Пружина под действием прикреплённого к ней груза массой 5кг совершает 45 колебаний в минуту. Найти коэффициент жёсткости пружины.

3. По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду на­пряжения, период и значение напряжения для фазы π/3 рад.

4. В цепь переменного тока с действующим значением напряжения 220В включённого активное сопротивление 50 Ом. Найдите действующее и амплитудное значения силы тока.

Достаточный уровень

1. Напишите закон гармонических колебаний для точки, если ам­плитуда ее колебаний 5 см, а период колебаний 1 с.

2. По графику, приведенному на рисунке, найти амплитуду, пери­од и частоту колебаний. Написать уравнение гармонических ко­лебаний.

3. Амплитуда ЭДС переменного тока с частотой 50 Гц равна 100 В. Каковы значения ЭДС через 0,0025 с и 0,005 с, считая от начала периода?

Высокий уровень

1. Во сколько раз изменится период колебаний груза, подвешенно­го на резиновом жгуте, если отрезать 3/4 длины жгута и подве­сить на его оставшуюся часть тот же груз?

1. В колебательном контуре максимальное значение напряжения на конденсаторе 120 В. Определить максимальную силу тока, если индуктивность катушки 5мГн, ёмкость конденсатора 10мкФ.

Контрольная работа по теме: «Механические и электромагнитные колебания»

Начальный уровень

1. За 2 с маятник совершил 8 колебаний. Укажите все правильные утверждения.

А. Период колебаний 4с.

Б. Период колебаний 16 с.

В. Период колебаний 0,25 с.

2. Материальная точка за 1 мин совершила 300 колебаний. Опре­делить период и частоту колебаний.

3. Подвешенный на нити груз совершает малые колебания. Считая колебания незатухающими, укажите все правильные утвержде­ния.

А. Чем длиннее нить, тем меньше период колебаний.

Б. Частота колебаний зависит от массы груза.

В. Груз проходит положение равновесия через равные интер­валы времени.

4. Значение напряжения, измеренное в вольтах, задано уравнением u = 120cos 40 πt. Укажите все правильные утверждения.

А. Амплитуда напряжения 100 В.

Б. Частота равна 50 Гц.

В. Период равен 0,05 с.

Средний уровень

1. Найти массу груза, который на пружине жёсткостью 250Н/м делает 20 колебаний за 16с.

1. Определить период переменного тока, для которого конденсатор ёмкостью 2мкФ представляет сопротивление 8Ом.

1. Груз висит на пружине и колеблется с периодом 0,5 с. На сколько укоротится пружина, если снять с неё груз?

3. Мгновенное значение ЭДС переменного тока для фазы 60° равно 120 В. Какова амплитуда ЭДС? Чему равно мгновенное значение ЭДС через 0,25 с, считая от начала периода?

Высокий уровень

1. Определите ускорение свободного падения на Луне, если маят­никовые часы идут на ее поверхности в 2,46 раза медленнее, чем на Земле.

2. Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура изме­няется по закону

1. К городской сети подключена цепь, состоящая из последовательно включенных резистора с активным сопротивлением 150 Ом и конденсатора ёмкостью 50мкФ. Определите амплитудное значение силы тока в цепи, если действующее значение напряжения в сети 120 В.

Контрольная работа по теме: «Механические и электромагнитные колебания»

Начальный уровень

1. За 5 с маятник совершил 10 колебаний. Укажите все правиль­ные утверждения.

А. Частота колебаний 0,5 Гц.

Б. Частота колебаний 2 Гц.

В. Частота колебаний 50 Гц.

2. Груз, колеблющийся на пружине, за 8с совершил 32 колебания. Найти период и частоту колебаний.

3. Подвешенный на пружине груз совершает малые колебания в вертикальном направлении. Считая колебания незатухающими, укажите все правильные утверждения.

А. Период колебаний зависит от массы груза.

Б. При прохождении грузом положения равновесия скорость груза максимальна.

В. Частота колебаний зависит от амплитуды.

4. Значение силы переменного тока, измеренное в амперах, задано уравнением i=0,02sin100 πt. Укажите все правильные утвер­ждения.

А. Амплитуда силы тока 0,02 А.

Б. Период равен 0,02 с.

В. Частота равна 50 Гц.

Средний уровень

1. Какова длина математического маятника, если период его колебаний равен 2с?

1. По катушке индуктивностью в цепи с частотой 50Гц и напряжением 125 В идёт ток силой 2,5А. Какова индуктивность катушки?

1. Пружина под действием груза удлинилась на 1 см. Определите, с каким периодом начнёт совершать колебания этот груз, если его вывести из положения равновесия.

3. Мгновенное значение силы переменного тока частотой 50 Гц равно 2 А для фазы π/4. Какова амплитуда силы тока? Найдите мгновенное значение силы тока через 0,015 с, считая от начала периода.

Высокий уровень

1. Как относятся длины математических маятников, если за одно и то же время один из них совершает 10, а другой 30 колебаний?