Тест с ответами: “Кинематика”
I вариант.
1. Какое изменение, происходящее с телами, можно считать механическим движением:
а) движение лодки относительно берега +
б) таяние льда
в) кипение воды
2. Какое изменение, происходящее с телами, можно считать механическим движением:
а) таяние льда
б) волны, образующиеся на поверхности воды +
в) кипение воды
3. Какое изменение, происходящее с телами, можно считать механическим движением:
а) кипение воды
б) таяние льда
в) колебания поршня в двигателе внутреннего сгорания +
4. Какое изменение, происходящее с телами, можно считать механическим движением:
а) колебания струны +
б) таяние льда
в) кипение воды
5. Скорость автомобиля увеличилась в 2 раза. При этом тормозной путь:
а) не изменился
б) увеличился в 2 раза
в) увеличился в 4 раза +
6. Машина едет по прямой дороге равномерно. Можно ли рассматривать движение машины как процесс:
а) можно, так как любое движение – уже процесс
б) нельзя, так как при этом движении его характер не меняется +
в) можно, так как положение машины изменяется со временем
7. Какие параметры тела сохраняются, когда мы его заменяем моделью, т. е. считаем материальной точкой:
а) длина
б) форма тела, если она сферическая
в) масса +
8. Поезд отправляется. По платформе параллельно поезду равномерно движется носильщик с тележкой. Пассажир поезда забыл отдать книгу провожающему его человеку и выкидывает ему книгу из окна купе. Относительно каких тел уравнения движения книги будут одинаковы:
а) относительно носильщика, провожающего и перрона
б) относительно перрона и провожающего +
в) относительно пассажира и носильщика
9. При решении задач кинематики о движении тел мы фактически рассматривали эти тела как материальные точки (например, задачи о движении тела, брошенного под углом к горизонту). Мы пользовались упрощённой моделью достаточно сложного движения. Чем мы пренебрегали при решении задач этого типа:
а) сопротивлением воздуха +
б) массой тела
в) формой и размерами тела +
10. Поезд отправляется. По платформе параллельно поезду равномерно движется носильщик с тележкой. Пассажир поезда забыл отдать книгу провожающему его человеку и выкидывает ему книгу из окна купе. Относительно каких систем отсчёта характер движения книги будет одинаковым, то есть какие системы отсчёта будут инерциальными:
а) относительно пассажира, провожающего, носильщика, перрона
б) относительно перрона, носильщика, провожающего +
в) относительно пассажира и провожающего
11. Скорость тела и радиус окружности, по которой оно движется, увеличились в два раза. Центростремительное ускорение:
а) увеличилось в 2 раза +
б) уменьшилось в 2 раза
в) не изменилось
12. Могут ли скорости прохождения пути и перемещения быть равны:
а) могут в случае прямолинейного движения
б) могут в случае прямолинейного движения в одном направлении +
в) могут в случае прямолинейного движения в разных направлениях
13. Какая из перечисленных величин – вектор:
а) скорость +
б) путь
в) масса
14. Какая из перечисленных величин – вектор:
а) путь
б) сила тока
в) перемещение +
15. Укажите правильное утверждение:
а) от выбора системы отсчёта зависит решение задачи +
б) тело отсчёта выбирается таким образом, чтобы движение выглядело наиболее просто
в) в условии задачи указана система отсчёта
16. Укажите правильное утверждение:
а) тело отсчёта выбирается таким образом, чтобы движение выглядело наиболее просто
б) выбор системы отсчёта зависит от условий данной задачи +
в) от выбора системы отсчёта зависит ответ задачи
17. Укажите правильное утверждение:
а) тело отсчёта выбирается таким образом, чтобы движение выглядело наиболее просто
б) от выбора системы отсчёта зависит ответ задачи
в) тело отсчёта выбирается таким образом, чтобы движение выглядело бы наиболее просто, и в то же время мы могли бы ответить на вопрос задачи +
18. Теплоход движется вниз по течению реки с постоянной скоростью. По палубе прогуливается человек. Характер движения человека относительно теплохода и берега:
а) одинаков, пока человек движется равномерно
б) одинаков во всех случаях +
в) разный, так как скорости человека относительно теплохода и берега различны
19. В каком случае Землю можно считать материальной точкой:
а) при измерении магнитного поля Земли
б) при исследовании ядра Земли
в) при рассмотрении её движения вокруг Солнца +
20. В каком случае Землю можно считать материальной точкой:
а) при попадании на неё метеорита
б) при расчёте траекторий спутников Земли +
в) при измерении магнитного поля Земли
II вариант.
1. Скорость тела, движущегося по окружности постоянного радиуса, увеличилась в два раза. Центростремительное ускорение:
а) увеличилось в 4 раза +
б) увеличилось в 2 раза
в) не изменилось
2. Поезд отправляется. По платформе параллельно поезду равномерно движется носильщик с тележкой. Пассажир поезда забыл отдать книгу провожающему его человеку и выкидывает ему книгу из окна купе. Каким будет характер движения книги относительно инерциальных систем отсчёта, если пренебречь сопротивлением воздуха:
а) равноускоренным, с ускорением, равным сумме ускорения свободного падения и ускорения поезда
б) равноускоренным, с ускорением свободного падения +
в) сложный характер движения
3. Выберите неправильное утверждение:
а) выбор системы отсчёта зависит от условий данной задачи
б) при прямолинейном движении с постоянным ускорением скорость может увеличиваться, а может и уменьшаться
в) направление ускорения определяет направление движения +
4. Выберите неправильное утверждение:
а) выбор системы отсчёта зависит от условий данной задачи
б) движение с постоянным ускорением называется прямолинейным равноускоренным движением +
в) при прямолинейном движении с постоянным ускорением скорость может увеличиваться, а может и уменьшаться
5. Выберите неправильное утверждение:
а) при прямолинейном движении с постоянным ускорением скорость может увеличиваться, а может и уменьшаться
б) выбор системы отсчёта зависит от условий данной задачи
в) направление ускорения определяет направление движения +
6. Выберите неправильное утверждение:
а) выбор системы отсчёта зависит от условий данной задачи
б) если движение прямолинейно, то ускорение постоянно +
в) при прямолинейном движении с постоянным ускорением скорость может увеличиваться, а может и уменьшаться
7. Выберите не правильные утверждение:
а) при прямолинейном движении с постоянным ускорением скорость увеличивается
б) при прямолинейном движении с постоянным ускорением скорость может увеличиваться, а может и уменьшаться
в) выбор системы отсчёта зависит от условий данной задачи
8. Выберите правильное утверждение:
а) при прямолинейном движении с постоянным ускорением скорость увеличивается
б) если ускорение постоянно, то движение прямолинейно
в) при прямолинейном движении с постоянным ускорением скорость может увеличиваться, а может и уменьшаться +
9. Двигаясь равномерно, велосипедист проезжает 40 м за 4 с. Какой путь он проедет при движении с той же скоростью за 20 с:
а) 200 м +
б) 50 м
в) 150 м
10. Отдел механики, содержащий учение о движении тел без учёта действующих сил:
а) динамика
б) кинематика +
в) скорость
11. Определите, как называется расстояние между начальной и конечной точками:
а) путь
б) перемещение
в) смещение
г) траектория
12. Выясните, в каком из следующих случаев движение тела нельзя рассматривать как движение материальной точки?
а) Движение Земли вокруг Солнца.
б) Движение спутника вокруг Земли.
в) Полет самолета из Владивостока в Москву.
г) Вращение детали, обрабатываемой на станке
13. Отметьте, какие из перечисленных величин являются скалярными:
а) перемещение
б) путь
в) скорость
14. Выберите, что измеряет спидометр автомобиля:
а) ускорение;
б) модуль мгновенной скорости;
в) среднюю скорость;
г) перемещение
15. Определите, какая единица времени является основной в Международной системе единиц:
а) 1 час
б) 1 мин
в) 1 с
г) 1 сутки.
16. Вычислите. Два автомобиля движутся по прямому шоссе в одном направлении. Если направить ось ОХ вдоль направления движения тел по шоссе, тогда какими будут проекции скоростей автомобилей на ось ОХ?
а) обе положительные
б) обе отрицательные
в) первого – положительная, второго – отрицательная
г) первого – отрицательная, второго – положительная
17. Вычислите. Автомобиль объехал Москву по кольцевой дороге, длина которой 109 км. Чему равны пройденный путь l и перемещение S автомобиля?
A) l = 109 км; S = 0
б) l =218км S = 109 км
в) l = 218 км; S = 0.
г) l=109км; S=218 км
18. Определите, если ускорение равно 2 м/с2, то это:
а) равномерное движение
б) равнозамедленное движение
в) равноускоренное движение
г) прямолинейное
19. Каким образом ускорение характеризует изменение вектора скорости?
а) по величине и направлению
б) по направлению
в) по величине
20. Вычислите. Автомобиль, движущийся прямолинейно равноускоренно, увеличил свою скорость с 3 м/с до 9 м/с за 6 секунд. С каким ускорением двигался автомобиль?
а) 0 м/с2
б) 3 м/с2
в) 2 м/с2
г) 1 м/с2
Как автомобиль поворачивает
Последнее обновление: 31.05.2020
Комментариев нет
В этой статье речь пойдет не о том, как устроено рулевое управление автомобиля, а о том, как автомобиль ведет себя на дороге во время поворота. О том, как в этот момент распределяются силы по колесам, и как весь этот процесс движения автомобиля на повороте, когда автомобиль поворачивает, влияет на безопасность его движения на дуге поворота.
Это необходимо знать в первую очередь для того, чтобы понять по каким причинам автомобиль может произвольно «уйти» с заданной траектории движения. Произвольно – это когда водитель этого не хотел, но так получилось, вопреки всем стараниям удержать автомобиль на дороге.
Что такое поворот автомобиля
Что такое поворот автомобиля (из области физических понятий). Поворот автомобиля – это изменение направления его движения отличного от прямолинейного. Что это означает?
Когда передние колеса находятся в положении «прямо», то автомобиль движется прямолинейно, т.е. по прямой. Если передние колеса повернуть на любой, самый незначительный угол, то автомобиль начнет поворачивать. Радиус поворота автомобиля зависит от величины угла поворота передних колес. Чем больше повернуты колеса, тем меньше радиус поворота.
Поскольку поворот колес осуществляется механизмом рулевого управления, то рассуждая о движении автомобиля в повороте, принято говорить не об углах поворота передних колес, а повороте рулевого колеса. Даже незначительный поворот руля «уведет» автомобиль с прямолинейной траектории.
Если повернуть руль, зафиксировать его в одном положении и приступить к движению, то автомобиль опишет окружность. Центр окружности, вдоль которой поворачивает автомобиль, всегда лежит на «продолжении» задней оси автомобиля, а радиус поворота автомобиля изменяется вращением рулевого колеса (углом поворота передних колес).
Итак, ответ на вопрос, что такое поворот автомобиля – это изменение направления его движения, осуществляемое путем вращения рулевого колеса на некоторый угол в определенную сторону (влево или вправо) в процессе движения. Это не официальное определение, но оно вполне понятно для осмысления процесса движения автомобиля на повороте.
Силы, действующие на автомобиль в повороте
Машина остается управляемой, когда колеса имеют контакт с дорогой достаточный для того, чтобы колеса, цепляясь за дорогу, катились, а не скользили. С увеличением скорости этот контакт несколько ослабевает, и в зависимости от качества (состояния) дорожного покрытия может исчезнуть совсем. Это свойство заметно проявляется на скользкой поверхности дороги (песок, мокрая глина, дождь, слякоть, снег, гололед).
Автомобиль опирается на дорогу четырьмя колесами (для упрощения понимания действия сил рассмотрим легковой автомобиль). Сложная система подвески помогает преодолевать неровности дороги и обеспечивает водителю и пассажирам определенный комфорт, но важно понять, что сцепление с дорожным покрытием автомобилю обеспечивают только четыре пятна контакта его колес.
В состоянии покоя, когда автомобиль стоит на месте, вес автомобиля равномерно распределен по всем его колесам. Можно сказать, что вес равномерно «давит» на все четыре колеса автомобиля.
В момент начала движения (старта) и набора скорости (разгона) вес автомобиля перемещается назад. В момент замедления автомобиля (торможения, в т.ч. используя двигатель, или сброс газа) и его остановки, вес перемещается вперед. Этот механизм загрузки-разгрузки по осям описан в статье Осторожно скользкая дорога.
Когда автомобиль наберет скорость и движется прямолинейно на постоянной тяге (число оборотов двигателя остается неизменным), вес автомобиля почти равномерно распределяется по всем колесам. И если полотно дороги более-менее ровное и сцепление колес с дорожным полотном хорошее, тогда автомобиль на дороге устойчив и управляем – он легко слушается руля.
Но реальность такова, что дорога не всегда прямолинейна и не без изъянов. Приходится все время корректировать линию движение поворотом руля, как на прямой дороге, так и на ее изгибах.
Поворачивать приходится и на перекрестках, и на дорожных развязках, которые могут оказаться достаточно крутыми, и на естественных изгибах дороги. Вращение руля приходится использовать везде и в разных условиях: хотя бы для того чтобы выехать из двора (прилегающей территории), повернуть на дорогу, объехать яму и пр.
Что происходит с автомобилем, когда он поворачивает? Поскольку любой автомобиль имеет вес и обладает инерцией, то когда автомобиль приступает к повороту, его вес как бы продолжает двигаться по прямой, т.е. центр массы автомобиля стремится за пределы окружности поворота с силой, которую дает ему ускорение (чтоб было понятнее — скорость). Вектор силы направлен перпендикулярно радиусу поворота.
Это стремление «вырваться» за пределы дуги поворота тем сильнее, чем меньше радиус поворота (чем больше выкручен руль) и чем выше скорость автомобиля в повороте. Именно по этой причине скорость необходимо снизить еще до входа в поворот, а непосредственно дугу поворота необходимо пройти на постоянной (неизменной) скорости (на ровной «тяге»).
Последствия перемещения веса в процессе поворота автомобиля неминуемо сказываются на качестве сцепления колес с дорожным покрытием. Во время движения автомобиля в повороте происходит перераспределение его веса на каждом! из его четырех колес. Что это значит?
Это значит, что при повороте автомобиля сцепление с дорогой у всех колес неравномерное. Самым нагруженным колесом становится «внешнее» переднее колесо относительно дуги поворота. На правом повороте этим колесом становится переднее левое, а на левом повороте – переднее правое.
Соответственно, у этих колес на повороте будет самое сильное сцепление с дорожным полотном. У остальных колес сцепление с дорогой на поворотах в разной степени ослабевает. Этот процесс изменения качества сцепления происходит непрерывно с каждым поворотом рулевого колеса!
Автомобиль остается управляемым и слушается поворота руля только благодаря хорошему сцеплению колес с дорожным покрытием. Хорошее сцепление – это когда колеса автомобиля катятся и цепляются за дорогу, а не скользят. Причем, не важно, автомобиль движется в повороте или он едет по прямой дороге, и неважно, действие происходит летом на сухой дороге или зимой, во время гололеда.
Решающий фактор – скорость. Если автомобиль начинает терять сцепление с дорогой, значит его скорость в данных дорожных условиях высокая. Следовательно, нужно снизить скорость и не доводить ситуацию до критических обстоятельств.
Разница между особенностями движения на летней и зимней дороге состоит лишь в том, что на зимней скользкой дороге автомобиль потеряет сцепление с дорогой (заскользит) на значительно меньшей скорости, чем на летней сухой дороге при прочих равных условиях движения!
На одном и том же полотне дороги во время движения автомобиля на повороте его колеса заскользят быстрее, чем на прямолинейном движении. Чем выше скорость на дуге поворота, тем выше вероятность срыва колес в скольжение (и как следствие, это снос или занос). Это правило необходимо учитывать во время движения на скользкой дороге.
Перераспределение веса по колесам автомобиля происходит при каждом повороте руля, в том числе и при корректировке движения на прямой дороге. Поэтому руль всегда необходимо поворачивать плавно. Быстро, но плавно, не делая резких движений.
В таких ситуациях хорошую помощь оказывают электронные системы стабилизации, но не стоит полностью полагаться только на автомобильную электронику.
Электронные помощники, коими оснащаются современные машины, безусловно, очень сильно облегчают вождение. Они способны исправить многие ошибки водителя в технике управления автомобилем, и способствуют выходу из критических ситуаций, но лучше эти ситуации не допускать. Есть пределы, за которыми электроника бессильна.
Главный за рулем – это водитель, а электронный помощник – это всего лишь умный помощник в умелых руках.
В дополнение изложенному материалу предлагаю ознакомиться с содержанием следующих статей:
Автор: Сергей Довженко
Последняя редакция: 31.05.2020
Если есть желание поделиться прочитанным, ниже кнопки на выбор. Жмем, не стесняемся.
Машина едет по прямой дороге равномерно можно ли рассматривать движение машины как процесс
Автомобиль массой 2 т проезжает верхнюю точку выпуклого моста, двигаясь с постоянной по модулю скоростью 36 км/ч. Радиус кривизны моста равен 40 м. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих движение автомобиля по мосту.
1) Равнодействующая сил, действующих на автомобиль в верхней точке моста, сонаправлена с его скоростью.
2) Сила, с которой мост действует на автомобиль в верхней точке моста, меньше 20 000 Н и направлена вертикально вниз.
3) В верхней точке моста автомобиль действует на мост с силой, равной 15 000 Н.
5) Ускорение автомобиля в верхней точке моста направлено противоположно его скорости.
Переведем скорость 
Рассмотрим рисунок, поясняющий движение автомобиля по выпуклому мосту.
1. Неверно. Равнодействующая сил реакции опоры N и силы тяжести mg по второму закону Ньютона сонаправлена с вектором ускорения. А т. к. автомобиль движется по окружности, то ускорение направлено к центру окружности, т. е. вниз. Следовательно, и равнодействующая направлена вниз. Скорость автомобиля при движении по окружности направлена по касательной (в данном случае — горизонтально).
2. Неверно. Сила, с которой мост действует на автомобиль — сила реакции опоры — направлена вертикально вверх.
3. Верно. Сила, с которой автомобиль действует на мост, равна весу тела. По третьему закону Ньютона P = N. Найдём силу реакции опоры по второму закону Ньютона 
Центростремительное ускорение равно 
Значит, Р = 15 кН.
4. Верно. (см. пункт 3).
5. Неверно. Вектор ускорения направлен вертикально вниз, вектор скорости — горизонтально (см. пункт 1).
Относительное движение
Скорость точки относительно неподвижной системы отсчета равна векторной сумме скорости движущейся системы и скорости точки относительно движущейся системы.
\(v\) — абсолютная скорость
\(\vec\) — переносная скорость
\(v’\) — относительная скорость
Из двух городов навстречу друг другу с постоянной скоростью движутся два автомобиля. На графике показано изменение расстояния между автомобилями с течением времени. Каков модуль скорости первого автомобиля в системе отсчёта, связанной со вторым автомобилем?
За 60 минут расстояние между автомобилями изменилось с 144 км до 0 км, то есть автомобили встретились. Вычислим скорость первого автомобиля в системе отсчёта, связанной со вторым автомобилем: \[v=\dfrac<144000\text< м>><3600\text< с>>=40\text< м/с>\]
Автобус везёт пассажиров по прямой дороге со скоростью 10 м/с. Пассажир равномерно идёт по салону автобуса со скоростью 1 м/с относительно автобуса, двигаясь от задней двери к кабине водителя. Чему равен модуль скорости пассажира относительно дороги? (Ответ дайте в метрах в секунду.)
Так как пассажир идет в том же направлении, что и автобус, то вектора их скоростей складываются, поэтому абсолютная скорость равна \[\upsilon_<\text<абс>>=\upsilon_<\text<пер>>+\upsilon_<\text<отн>>=10\text< м/с>+1\text< м/с>=11\text< м/с>\]
По прямой дороге с постоянной скоростью 100 км/ч едет мотоциклист и в том же направлении едет автомобиль с постоянной скоростью 70 км/ч. Чему равен модуль скорости движения мотоцикла относительно автомобиля? (Ответ дайте в километрах в час.)
Катер плывёт по прямой реке, двигаясь относительно берега перпендикулярно береговой линии. Модуль скорости катера относительно берега равен 8 км/ч. Река течёт со скоростью 6 км/ч. Чему равен модуль скорости катера относительно воды? Ответ выразите в км/ч.
Чтобы катер двигался перпендикулярно относительно берега, относительно воды ему надо двигаться под углом. По закону сложения скоростей: \[\vec
По теореме Пифагора найдем скорость катера относительно воды: \[v_<\text<кат>>=\sqrt
Пассажир зашел в автобус через заднюю дверь. Автобус поехал с постоянной скоростью \(\upsilon_1=25\) м/с, а пассажир пошел к передней части автобуса. Скорость пассажира относительно автобуса равна \(\upsilon_<2>=3\) м/с. С какой скоростью едет автобус относительно пассажира?
Скорость первого тела относительного второго равна скорости второго тела относительно первого и направлена в противоположную сторону. \[\vec
Машина едет по прямой дороге равномерно можно ли рассматривать движение машины как процесс
Если сила трения большая, то при плавном нажатии на педаль газа колеса начинают вращаться, и как бы отталкиваются от шероховатостей дороги, используя силу трения, которая направлена вперед. При этом колеса не проскальзывают, а катятся по дороге, так, что нижняя точка колеса не перемещается относительно полотна. Иногда и при большом трении колеса пробуксовывают. Наверняка, вы сталкивались с ситуацией, когда какой-нибудь «сумасшедший водитель» так трогается при включении зеленого сигнала светофора, что колеса «визжат», а на дороге остается черный след из-за скольжения резины по асфальту. Итак, в экстренной ситуации (при резком торможении или трогании с побуксовкой) колеса скользят относительно дороги, в обычных случаях (когда на дороге не остается черного следа от стирающихся покрышек) колесо не скользит, а только катится по дороге.
Теперь сравним мощность, которую могут развивать на дороге передне- и заднеприводной автомобили с одинаковым мотором. Очевидно, что мощность, которую может развивать автомобиль на дороге, зависит не только от его двигателя, но и от того, как автомобиль «использует» силу трения. Действительно, в отсутствие силы трения автомобиль стоял бы на месте (с вращающимися колесами) независимо от мощности двигателя (вращающего эти колеса). Докажем, что заднеприводные автомобили мощнее переднеприводных при одинаковой мощности мотора и оценим отношение мощностей, которые может развивать двигатель, разгоняя машину на дороге (при условии, что мощность самого двигателя может быть очень большой).
$N_ <1>\frac
$N_ <1>\frac
и из (2) силу реакции задних колес в случае заднего привода
