Тест по физике механическая работа и энергия 9 класс

Основные направления, формулы и пояснения

В механике выделяют следующие основные разделы:

• кинематику (науку, которая описывает количественные характеристики движения: время, расстояние, скорость);
• статику (науку о телах, находящихся в равновесии при воздействии на них внешних сил);
• динамику (науку о движении тел при воздействии на них внешних сил).

Механика изучает движения материальных тел, при этом все материальные объекты делятся на 3 вида:

1. Материальная точка (это материальное тело, чьи размеры можно не учитывать). 
2. Твердое тело (тело, в котором расстояние между любыми его точками неизменно).
3. Сплошная среда (газ, жидкость и другие вещества, подверженные деформации).

По предмету изучения механику подразделяют на:

• теоретическую (наука об общих законах движения, которая изучает и описывает движение материальных точек и твердых тел);
• механику сплошных сред (наука, которая изучает движение тел, непрерывно заполняющих пространство и представляющих собой сплошную среду);
• прикладную (наука, которая описывает принцип работы технических механизмов).

Рассмотрим детальнее основные разделы механики. И начнем с кинематики.

Задачи на силу трения, решение типовых примеров

Задания по теме «Сила трения» могут иметь  разные направления:

1. На определение силы трения.
2. На определение коэффициента трения.
3. На определение силы трения покоя.
4. На определение силы трения скольжения.
5. На определение коэффициента трения скольжения.

Пример №1

Масса тела, находящегося на столе, составляет \(5 кг. µ=0,2\). К телу прилагают внешнюю силу, равную \(2,5Н\). Какая сила трения при этом возникает (по модулю)?

Решение: по формуле для максимальной силы трения \(Fмакс\;тр=\mu mg=0,2\ast5\ast10=10Н\)

Внешняя сила по условию задачи меньше, максимальной, поэтому тело находится в покое. Fтр уравновешивает внешнюю силу. Следовательно, она равняется \(2,5Н.\)

Пример №2

Брусок из металла весит 4 кг и лежит на горизонтальной поверхности. Известно, что подвинуть его можно, приложив силу 20 Н, имеющую горизонтальное направление. Если на эту же поверхность положить предмет из пластика с массой 2 кг, необходимая сила значительно изменится. Какой величине она будет равна, если коэффициент трения пластикового предмета в 2 раза меньше металлического.

Решение:

На брусок из металла действует сила согласно формуле \(F1=m1\ast g\ast\;µ1\), на пластиковый — \(F2=m2\ast g\ast\;µ2=µ1/2m2\ast g\).

В начале действия \(F=Fтр\).

Формула, позволяющая решить задачу, имеет следующий вид: \(F2=F1/2\ast m2/m1=1/2\ast20\ast2/4=5Н\).

Пример №3

Санки весят 5 кг. При скольжении по горизонтальной поверхности на полозья действует сила трения 6 Н. Определить коэффициент трения, если ускорение свободного падения в данной ситуации равно 10 м/с2.

Решение: при скольжении полозьев санок по поверхности сила трения скольжения обуславливается силой реакции опоры, а также коэффициентом µ. Формула имеет следующий вид: \(F=\;µN\). С другой стороны, второй закон Ньютона диктует, что \(N=mg\). Отсюда вытекает, что \(µ=F/mg=6H/5кг\ast10м/с2=0,12\).

Пример №4

Тело имеет массу 5 кг. Оно совершает движение в горизонтальной плоскости. При этом сила трения составляет 10 Н. Определить величину силы трения скольжения при условии, что масса уменьшится на 2 кг, а коэффициент останется без изменений.

Решение: сила трения имеет формулу \(F=\;µ\ast N\). Если тело движется горизонтально по опоре, согласно второму закону Ньютона, его \(N\) равняется произведению \(m\ast g\).

Исходя из этого, \(Fтр\) будет пропорциональна массе, умноженной на \(µ\). При неизменном коэффициенте трения уменьшение массы тела в 2 раза приведет к уменьшению силы трения скольжения также в 2 раза. Поэтому:

\(10H/2=5H.\)

Пример №5

Тело, движущееся по ровной горизонтальной плоскости, давит на нее с силой 20 Н. Сила трения при этом составляет 5 Н. Определить величину коэффициента трения скольжения.

Решение: Поскольку \(F=\;µ\ast P,µ=\;Fтр/P\). Подставляя значения, получаем расчет: \(5Н/20Н=0,25.\)

Ответ: \(µ=0,25\).

Работа и механическая энергия

Энергия — это способность физических объектов совершать определенную работу, поэтому количественно работа и энергия измеряются в одних и тех же единицах — джоулях (Дж).

Механическая работа будет численно равна изменениям механической энергии. Работа в механике бывает постоянной и переменной силы.

Работа постоянной и переменной силы

Сила, воздействующая на тело, когда перемещает его на определенное расстояние, совершает работу. В том случае, когда сила постоянна по величине и направлению, а движение прямолинейно, можно говорить о работе постоянной силы.

Если траектория движения объекта не прямолинейна, а сила, действующая на тело, не является постоянной, нужно говорить о работе переменной силы. Чтобы ее рассчитать, необходимо весь путь разбить на прямолинейные отрезки. Полная работа будет в таком случае равна сумме работ на всех прямолинейных участках.

Энергия

Энергия — это скалярная величина, которая является количественной мерой различных форм движения материи. Энергия, которая является мерой механического движения и механического взаимодействия тел с другими объектами и между собой, называется механической.

Изменение механической энергии системы (\(\Delta W\)) определяется работой (\(A\)), которую совершают внешние силы, воздействующие на систему:

\(\Delta W=A\)

Механическая энергия бывает двух видов:

• кинетической;
• потенциальной.

Кинетическая

Кинетическая энергия — это скалярная функция, которая является количественной мерой движения материальных тел, рассматриваемых в конкретной механической системе. Кинетическая энергия зависит только от массы (\(m\)) и модуля скорости материальной точки (\(v\)).

Рассчитывается кинетическая энергия (\(E\)) по формуле:

\(E=\frac{m\times v^2}2\)

Измеряется в джоулях.

Потенциальная 

Потенциальная энергия — это физическая величина, которая обозначает энергию взаимодействия тел или их частей между собой. Потенциальная энергия зависит только от расстояния, на котором находятся объекты. Имеет числовое значение, но не имеет вектора направления. 

Потенциальной энергией обладают следующие виды тел: 

• объекты, находящиеся на какой-либо высоте от поверхности земли;
• упруго деформированные тела (пружина);
• сжатые газы.

Потенциальная энергия тела, поднятого над землей (\(E\)), рассчитывается по формуле:

\(E=m\times g\times h\)

где \(m\) — масса тела, \(h\) — высота над землей, \(g\) — ускорение свободного падения на нашей планете.

Потенциальная энергия упруго деформированного тела (\(E\)) определяется по формуле:

\(E=\frac{k\times x^2}2\)

где \(x\) — удлинение, \(k\) — жесткость.

Потенциальная энергия измеряется в джоулях.

Закон сохранения механической энергии

Закон сохранения энергии в механике известен всем со школы.

Энергия не исчезает и не возникает снова, она только переходит из одного вида энергии в другой или передается от одного объекта к другому.

Вариант 2

1. Укажите, какие из приведённых ниже утверждений являются верными.

А) работа силы тяжести при перемещении санок по горизонтальной поверхности равна нулю
Б) работа сил сопротивления всегда отрицательна

1) только А
2) только Б
3) оба утверждения верны
4) оба утверждения неверны

2. Если массу движущейся материальной точки увели­чить в 2 раза, а скорость в 2 раза уменьшить, то её кинетическая энергия

1) увеличится в 2 раза
2) уменьшится в 2 раза
3) увеличится в 4 раза
4) уменьшится в 4 раза

3. Мяч массой 150 г брошен вертикально вверх с по­верхности земли. На высоте 2 м его кинетическая энергия равна потенциальной (нулевой уровень от­счёта потенциальной энергии находится на поверх­ности земли). Чему равна полная механическая энергия мяча?

4. Брусок соскальзывает с шероховатой наклонной плоскости. Как при этом изменяется полная механи­ческая энергия, потенциальная, кинетическая энер­гия бруска?

Для каждой физической величины определите соот­ветствующий характер изменения.

Физическая величина

А) полная механическая энергия
Б) потенциальная энергия
В) кинетическая энергия

Характер изменения

1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

5. Ученик провёл опыты по изучению закона сохра­нения механической энергии. Для этого он пускал шайбу массой m с неподвижной гладкой горки, ме­няя её высоту h. Измеряя время, в течение которого шайба двигалась по шероховатой горизонтальной по­верхности до остановки, а также перемещение, совершённое шайбой за это время, он рассчитал ско­рость, которой обладала шайба, в момент перехода на горизонтальную поверхность.

Результаты измерений массы шайбы m, времени движения t, перемещения s, скорости v он предста­вил в таблице.

Какие утверждения соответствуют результатам про­ведённых экспериментальных наблюдений?

Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных.

1) механическая энергия шайбы при соскальзывании с гладкой горки уменьшается
2) кинетическая энергия, которой обладает шайба при переходе на горизонтальную поверхность, равна уменьшению потенциальной энергии сис­темы «шайба-Земля» при движении шайбы по горке
3) механическая энергия шайбы при движении по горизонтальной шероховатой поверхности не ме­няется
4) механическая энергия шайбы при движении по гладкой горке увеличивается
5) уменьшение потенциальной энергии системы «шайба-Земля» при движении шайбы по горке, равно модулю работы силы трения на горизон­тальной поверхности

6. Запишите кратко условие задачи и решите её.

Брусок массой 2 кг тянут по гладкой горизонтальной поверхности, привязав к нему нить. Определите модуль постоянной силы натяжения нити, если при перемещении на 80 см модуль скорости бруска увеличился от 1 до 3 м/с.

Ответы на тест по физике Механическая работа и энергия 9 классВариант 1
1-2
2-1
3. 2 Дж
4. А2 Б1 В2
5. 14
6. 2500 НВариант 2
1-3
2-2
3. 6 Дж
4. А2 Б2 В1
5. 25
6. 10 Н

Советы по подготовке к тестам Беннета

Готовиться по тренировочным заданиям имеет смысл только в том случае, если после прохождения испытания есть доступ к статистике и решение каждого вопроса можно подробно разобрать. Решать задания на бумаге или скачать в MS word бессмысленно. Так не получится ничему научиться и понять принцип задач.

Для этого есть «личный кабинет»:

Во-первых, в нем, после прохождения тренировочных упражнений доступно сравнение результатов с другими пользователями. Это поможет определить, достаточно ли человек подготовился или нет.
Во-вторых, смысл тренировки не в попытке запомнить правильные ответы теста Беннета. Тренировка помогает научиться применять подходящие законы, находить решения, выполнять правильные действия

Поэтому после каждого неправильного ответа важно разобрать задачу, решение, прочитать комментарии и пояснения.
В-третьих, тренироваться нужно ежедневно, в течение, как минимум, недели. А, чтобы построить правильную тренировочную программу, придется отслеживать прогресс.

Тратить время на чтение школьных учебников по физике бессмысленно. Вспомнить школьную программу полезно для саморазвития, но для подготовки к испытанию это не подойдет. В ТМПБ однозначные вопросы на конкретные темы. Доказательства законов или сложные формулы не пригодятся. Гораздо больше пользы принесут методические указания по тестированию Беннетта.
День перед экзаменом = день отдыха. В этот день высыпаются и отдыхают

Если не делать перерывов, результат ухудшится.
Важно не путать психологические «развлекательные» тесты в интернете и тестирование при приеме на работу. Они различаются характером вопросов, временем на ответы, или даже форматом.
Даже если человек уверен в своих силах, лучше все равно потратить пару дней на тренировку

Так он привыкнет к формату заданий и поборет стресс перед ассессментом. Также это поможет понять, в каких областях у человека больше пробелов.

Вариант 4

1. Может ли тело начать двигаться без действия на него других тел?

А. может
Б. не может
В. может, но не каждое тело
Г. ответ зависит от условий, в которых находится тело

2. Учебник лежит на поверхности стола. Действие каких тел на него компенсируется?

А. воздуха и Земли
Б. стола и воздуха
В. Земли и стола
Г. взаимодействующих тел нет

3. Тело массой 4 кг приобрело ускорение 2 м/с2. Чему равна сила, действующая на тело?

А. 2 Н
Б. 4 Н
В. 8 Н
Г. 16 Н

4. На тело действуют две силы 9 Н и 5 Н, направленные по одной прямой в противоположные стороны. Чему равна равнодействующая этих сил и куда она на­правлена?

А. 14 Н, в сторону большей силы
Б. 9 Н, в сторону большей силы
В. 5 Н, в сторону меньшей силы
Г. 4 Н, в сторону большей силы

5. На рисунке представлены векторы скорости и ускорения движения тела в некоторый момент времени. Какой вектор указывает правильное направление силы?

А. 1
Б. 2
В. 3
Г. 4

6. Массу тела и силу тяжести, действующую на него, измерили на полюсе и на экваторе. Одинаковыми ли получатся масса тела и сила тяжести?

А. масса и сила тяжести одинаковы
Б. масса различна, сила тяжести одинакова
В. и масса, и сила тяжести различны
Г. масса одинакова, а сила тяжести различна

7. В неподвижном лифте к пружине динамометра под­вешено тело. Как изменятся показания динамомет­ра, если лифт начнёт ускоренно двигаться вверх?

8. По графикам зависи­мости силы упругости от удлинения, построен­ным для двух пружин, определите жёсткость каждой пружины.

Ответы на проверочную работу по физике Сила. Сила тяжести, сила упругости, вес тела 7 классВариант 1
1-Б
2-В
3-В
4-Б
5-А
6-Г
7. Показания динамометра уменьшатся
8. 150 Н/м, 50 Н/мВариант 2
1-А
2-В
3-Б
4-Б
5-Г
6-Г
7. Показания динамометра увеличатся
8. 300 Н/м, 100 Н/мВариант 3
1-Б
2-Г
3-В
4-А
5-А
6-Г
7. Показания динамометра уменьшатся
8. 150 Н/м, 900 Н/мВариант 4
1-Б
2-В
3-В
4-Г
5-В
6-Г
7. Показания динамометра увеличатся
8. 100 Н/м, 300 Н/м

Вариант 2

1. Длина беговой дорожки стадиона 400 м. Чему равны путь l и модуль перемещения s спортсмена, пробежавшего по этой до­рожке дистанцию 800 м?

1) l = 800 м; s = 800 м
2) l = 800 м; s = 0
3) l = 800 м; s = 400 м
4) l = 800 м; s = 0

2. Используя график зависимости скорости движения тела от времени, определи­те скорость тела в конце седьмой секун­ды, считая, что его характер движения не меняется.

1) 8 м/с
2) 11 м/с
3) 16 м/с
4) 18 м/с

3. Путь, пройденный телом за 4 с, в соответствии с графиком, приведённым в предыдущем задании, равен

1) 8 м
2) 16 мм
3) 24 м
4) 32 м

4. Во сколько раз линейная скорость точки обода колеса велоси­педа радиусом 40 см больше линейной скорости точки, распо­ложенной на той же спице на 15 см ближе к оси вращения ко­леса?

1) в 2,7 раза
2) в 1,6 раза
3) в 0,63 раза
4) в 0,38 раза

5. Сила тяготения между двумя телами уменьшится в 2 раза, ес­ли массу каждого тела

1) увеличить в 2 раза
2) уменьшить в 2 раза
3) увеличить в √2 раз
4) уменьшить в √2 раз

6. Чему равен вес груза массой m, лежащего на полу лифта, при движении лифта вверх с ускорением а?

1) m(g + а)
2) m(g − а)
3) m(а − g)
4) mg

7. Имеются две абсолютно упругие пружины: одна жёсткостью 100 Н/м, другая жёсткостью 200 Н/м. Сравните удлинение х₁ первой пружины с удлинением х₂ второй пружины при одина­ковой приложенной к ним силе.

1) x₁ = x₂
1) x₁ = 2x₂
1) 2x₁ = x₂
1) x₁ = 4x₂

8. Тело массой 200 г движется по горизонтальной поверхности с ускорением 0,7 м/с2. Если силу трения считать равной 0,06 Н, то горизонтально направленная сила тяги, прикладываемая к телу, равна

1) 0,02 Н
2) 0,08 Н
3) 0,2 Н
4) 0,8 Н

9. Скорость грузовика изменяется в соот­ветствии с графиком, представленным на рисунке. Импульс грузовика в конце пятой секунды составляет 18 000 кг · м/с. Чему равна его масса?

1) 300 кг
2) 3000 кг
3) 3600 кг
4) 10 800 кг

10. Между двумя телами массами m₁ = 2 кг и m₂ = 4 кг, движущи­мися в одном направлении вдоль одной прямой, происходит неупругое соударение. После соударения они продолжили сов­местное движение со скоростью v = 4 м/с. С какой скоростью v₀₁ двигалось первое тело до соударения, если скорость второго тела была v₀₂ = 2 м/с?

1) 1 м/с
2) 2 м/с
3) 4 м/с
4) 8 м/с

11. Коробку подняли вертикально вверх на высоту 60 см, прило­жив силу 25 Н. Работа силы равна

1) 2,4 Дж
2) 15 Дж
3) 42 Дж
4) 1500 Дж

12. Кинетическая энергия книги, упавшей со стола высотой 1,2 м на пол, в момент падения равна 2,4 Дж. Чему равна масса кни­ги? Сопротивлением воздуха пренебречь.

1) 0,2 кг
2) 0,288 кг
3) 2 кг
4) 2,28 кг

13. Тело падает вертикально вниз. Установите соответствие меж­ду физическими величинами и их возможными изменениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствую­щую позицию второго и запишите выбранные циф­ры под соответствующими буквами.

Физическая величина

А) полная механическая энергия
Б) кинетическая энергия
В) потенциальная энергия

Изменение физической величины

1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

Ответы на тренировочный тест по физике Законы механики 9 классВариант 1
1-4
2-3
3-4
4-3
5-1
6-2
7-3
8-2
9-3
10-2
11-3
12-3
13. А3 Б2 В1Вариант 2
1-4
2-2
3-3
4-2
5-4
6-1
7-3
8-2
9-3
10-4
11-2
12-1
13. А3 Б1 В2

Подробнее о тестировании на Механическую понятливость

Тест механической понятливости Беннета (ТМПБ) – один из инструментов, который используется для оценки уровня технических знаний человека. Он применяется в сферах, требующих проверки знаний физических принципов: в школах, университетах, при приеме на работу и т.д. За прошедшие 60 лет испытание доказало эффективность, а такие кадровые агентства, как Pearson Assessment (Talent Lens) адаптировали оригинальную версию и создали собственную, которую много лет используют в качестве отборочного этапа ассессмент-центра.

Онлайн пример теста Беннета:

В 1993 году Поль Мучински провел исследование, целью которого было определить, может ли ТМПБ прогнозировать показатель эффективности работы человека. Для сравнения, в исследовании использовались испытания на фактор интеллекта и психометрические упражнения на механику. По результатам исследования оказалось, что не только существует прямая взаимосвязь между результатами теста механической понятливости Беннета  и качеством работы сотрудника, но и что 2 других тестирования подобной связи не имеют.

Пример вопроса в тесте на понимание механики (Беннет)

Изначально ТМПБ состоял из 68 вопросов, на которые давалось 30 минут. В обновленных версиях для ассессмента, количество вопросов уменьшено: 55 вопросов и 25 минут времени. В СССР, где использовалась своя адаптированная версия ТМПБ, классическим считается вариант с 70 вопросами, на которые отведено 25 минут.

4 вариант

1. Тонкие проволочки свивают в жгут. Какое явление происхо­дит с ними при этом?

1) Деформация изгиба
2) Деформация растяжения
3) Деформация сжатия
4) Деформация кручения

2. Термин «сила» используют для краткого обозначения того, что

1) на тело действует любое другое тело
2) на него не действуют никакие другие тела
3) при взаимодействии с другими телами оно движется
4) в результате взаимодействия с окружающими телами оно останавливается

3. Всемирное тяготение — это притяжение тел друг к другу. Оно зависит от

1) масс тел
2) расстояния между ними
3) скорости тел
4) от расстояния между телами и их масс

4. В каком случае притяжение тел будет больше: а) когда мимо друг друга проплывают два корабля с грузом или б) когда на таком же расстоянии оказываются лодки с гребцами?

1) а
2) б
3) Оно будет одинаковым

5. Сила тяжести — это сила, с которой

1) тело действует на опору
2) Земля притягивает тело
3) другие тела притягивают данное тело
4) тело притягивает другие тела

6. Где на корабль будет действовать большая сила тяжести — на полюсе или на экваторе?

1) На полюсе
2) На экваторе
3) Эта сила везде одинакова

7. При каком условии модули силы тяжести и силы упругости равны?

1) Когда деформация мала
2) При росте деформации
3) Когда деформация и с ней сила упругости возрастают на­столько, что сила упругости уравновешивает силу тяжести
4) При уменьшении нагрузки, вызывающей деформацию

8. Чтобы определить силу упругости, надо воспользоваться зако­ном Гука. Его выражает формула:

1) F_упр = F_тяж
2) P = F_тяж
3) F = gm
4) F = kΔl

9. Какие деформации называют упругими?

1) Такие, при которых тело разрушается
2) Те, после которых тело возвращается к начальным разме­рам и форме
3) Которые вызывают сохраняющееся изменение формы тела
4) Которые вызывают не исчезающее со временем изменение объёма тела

10. Как вес зависит от массы тела?

1) Чем больше масса тела, тем больше вес
2) Чем меньше масса тела, тем больше вес
3) Вес не зависит от массы тела
4) Среди ответов нет правильного

11. На каком рисунке буква F обозначает вес?

1) №1
2) №2
3) №3
4) Нет такого рисунка

12. В каких единицах измеряют силу?

1) Килограммах и граммах
2) Метрах и километрах
3) Ньютонах и килоньютонах
4) Нет верного ответа

13. Найдите силу тяжести, действующую на вазу с цветами, если её масса 1,5 кг.

1) 1,5 Н
2) 15 Н
3) 150 Н
4) 1500 Н

14. Определите по изображенному на рисунке ди­намометру вес бруска

1) 1,6 Н
2) 14 Н
3) 160 Н
4) 1600 Н

15. В мешок досыпали 20 кг сахарного песка. Как изменился вес мешка?

1) Увеличился на 20 Н
2) Увеличился на 10 Н
3) Увеличился на 200 Н
4) Не изменился

16. На ящик действуют силы F₁ = 45 Н и F₂ = 30 Н, показанные на рисунке. Какова их равнодействующая сила?

1) 75 Н
2) 50 Н
3) 25 Н
4) 15 Н

17. Определите равнодействующую сил F₁ = 30 Ни F₂ = 20 Н, дей­ствующих на тележку.

1) 50 Н
2) 30 Н
3) 20 Н
4) 10 Н

18. Какое явление служит причиной невозможности движения транспорта по инерции?

1) Всемирное тяготение
2) Притяжение к Земле
3) Трение
4) Действие сил тяжести и упругости

19. Какой вид трения действует при движении вагонетки?

1) Трение скольжения
2) Трение качения
3) Трение покоя

20. В каком из названных случаев трение увеличивают?

1) В замочную скважину капают масло
2) Заливают катки водой
3) На подошве зимней обуви делают бороздки
4)Полозья санок изготавливают гладкими

Ответы на тест по физике Силы1 вариант
1-3
2-4
3-1
4-3
5-2
6-2
7-4
8-3
9-3
10-1
11-3
12-2
13-3
14-1
15-2
16-4
17-3
18-3
19-2
20-42 вариант
1-4
2-3
3-2
4-2
5-1
6-2
7-1
8-4
9-3
10-2
11-3
12-4
13-2
14-4
15-4
16-3
17-1
18-4
19-4
20-13 вариант
1-1
2-3
3-4
4-2
5-1
6-1
7-2
8-4
9-3
10-3
11-4
12-4
13-3
14-1
15-3
16-2
17-4
18-3
19-320-1
4 вариант
1-4
2-1
3-4
4-1
5-2
6-1
7-3
8-4
9-2
10-1
11-3
12-3
13-2
14-2
15-3
16-4
17-1
18-3
19-2
20-3

Сила трения — что это за показатель?

Соприкосновение двух поверхностей неизменно ведет к появлению силы трения. Ее величина зависит от состояния тел и особенностей их движения:

• между неподвижными телами присутствует трение покоя;
• перекачивающимися — трение качения;
• скользящими — трение скольжения;
• в жидкой среде такой процесс носит название силы сопротивления среды.

Сила, появление которой зависит от соприкосновения двух поверхностей, называется силой трения.

Другими словами, каждое поверхностное движение тем слабее, чем выше трение соприкасающихся сторон. Объясняется это тем, что сила трения всегда направлена против этого движения и распространяется в плоскости, направленной по касательной.  

Для понимания данного процесса важно опираться на прямо пропорциональную зависимость силы нормального давления и свойств соприкасающихся поверхностей. Она, в свою очередь, объясняется существованием электромагнитного поля определенной величины

Естественно, что трение, возникающее внутри механизмов, носит название внутреннего, снаружи — внешнего. Так, если работающий прибор не движется в пространстве, в нем возникают внутренние cилы трения. Если он перемещается относительно других тел, он должен преодолевать внешнюю силу трения.

Действие силы трения можно наблюдать на примере:

Тело на горизонтальной поверхности, при отсутствии воздействия на него посторонних сил, лежит неподвижно. Начиная применять некую силу движения Fдвпроисходит попытка сдвинуть его с места.

Сначала это не удается из-за того, что Fтр превышает величину внешней силы. Увеличивая модель последней, добиваются уравновешивания, а затем — превышение силы движения. В данном случае, сила трения — это сила покоя.

Даже максимальное трение не определяется площадью соприкасающихся поверхностей тел, но зависит от силы \(N\) (нормальное давление) и коэффициента трения покоя \(\mu0\).

\(Fтр\;пок=\mu0N\)

Продолжая увеличивать давление, добиваются того, что тело начинает скользить. Теперь при его движении действует сила трения скольжения, на преодоление которой также должно хватать значения внешней силы.

Если рассматриваемый предмет круглой формы, его движение сопровождается силой трения качения. Коэффициент трения при этом гораздо меньше, хотя особенности процесса идентичны. 

Тело, находящееся по поверхности под наклоном, испытывает на себе воздействие дополнительной силы — силы опоры.

Вариант 1

1. Укажите, в каком из перечисленных случаев совершается механическая работа.

А. На столе стоит гиря
Б. На пружине висит груз
В. Трактор тянет прицеп

2. Определите работу, совершаемую при поднятии груза весом 4 Н на высоту 4 м.

А. 16 Дж
Б. 1 Дж
В. 8 Дж

3. На какую высоту надо поднять гирю весом 100 Н, чтобы совершить работу 200 Дж?

А. 1 м
Б. 1,5 м
В. 2 м

4. Альпинист поднялся в горах на высоту 2 км. Определите механическую работу, совершенную альпинистом при подъеме, если его масса вместе со снаряжением равна 85 кг.

А. 1,7 МДж
Б. 100 кДж
В. 170 кДж

5. Какая работа совершается при равномерном подъеме железной балки объемом 0,1 м3 на высоту 15 м?

А. 200 кДж
Б. 117 кДж
В. 100 кДж

6. Велосипедист за 10 с совершил работу 800 Дж. Чему равна мощность велосипедиста?

А. 80 Вт
Б. 40 Вт
В. 8000 Вт

7. Определите работу, совершаемую двигателем мощностью 400 Вт за 30 с.

А. 1200 Дж
Б. 15 000 Дж
В. 12 000 Дж

8. Какое время должен работать электродвигатель мощностью 200 Вт, чтобы совершить работу 2500 Дж?

А. 30 мин
Б. 12,5 с
В. 30 с

9. При движении на велосипеде по горизонтальной дороге со скоростью 9 км/ч развивается мощность 30 Вт. Найдите движущую силу.

А. 12 Н
Б. 24 Н
В. 40 Н

10. Вычислите мощность насоса, подающего ежеминутно 1200 кг воды на высоту 20 м.

А. 4 кВт
Б. 10 кВт
В. 20 кВт

Вариант 1

1. Расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга примерно 640 км. Чему равны путь l и модуль перемещения s поезда, совершив­шего поездку из Москвы до Санкт-Петербурга и обратно?

1) l = 0; s = 1280 км
2) l = 1280 км; s = 1280 км
3) l = 1280 км; s = 640 км
4) l = 1280 км; s = 0

2. Используя график зависимости скорости движения тела от времени, определи­те скорость тела в конце седьмой секун­ды, считая, что его характер движения не меняется.

1) 9 м/с
2) 14 м/с
3) 16 м/с
4) 18 м/с

3. Путь, пройденный телом за 3 с, в соответствии с графиком, приведённым в предыдущем задании, равен

1) 6 м
2) 9 м
3) 12 м
4) 15 м

4. Радиус обода колеса велосипеда 50 см, v — линейная ско­рость точки обода колеса, v — скорость точки, лежащей на той же спице на 10 см ближе к оси вращения колеса. Отношение v/v равно

1) 0,2
2) 0,8
3) 1,25
4) 5

5. Сила тяготения между двумя телами малых размеров уменьшится в 2 раза, если расстояние между телами

1) увеличить в √2 раз
2) уменьшить в √2 раз
3) увеличить в 2 раза
4) уменьшить в 2 раза

6. Чему равен вес груза массой m, лежащего на полу лифта, при движении лифта вниз с ускорением а?

1) m(g + а)
2) m(g − а)
3) m(а − g)
4) mg

7. Имеются две абсолютно упругие пружины: одна жёсткостью 100 Н/м, другая жёсткостью 200 Н/м. Сравните силу упругости F₁, возникающую в первой пружине, с силой упругости F₂, воз­никающей во второй пружине, при одинаковом их удлинении.

1) F₁ = F₂
2) F₁ = 2F₂
3) 2F₁ = F₂
4) F₁ = 4F₂

8. Автомобиль массой 1 т начинает тормозить и через 5 с останав­ливается. Какой была скорость автомобиля в начале торможе­ния, если сила сопротивления движению составляет 4000 Н?

1) 0,8 м/с
2) 20 м/с
3) 50 м/с
4) 100 м/с

9. Используя график зависимости ско­рости движения автомобиля от време­ни, определите импульс автомобиля массой 1,5 т через 3 с после начала дви­жения.

1) 450 кг · м/с
2) 600 кг · м/с
3) 4500 кг · м/с
4) 7500 кг · м/с

10. Между двумя шарами массами m₁ = 2 кг и m₂ = 4 кг, движу­щимися со скоростями v₀₁ = 8 м/с и v₀₂ = 2 м/с в одном направ­лении вдоль одной прямой, происходит неупругое соударение. С какой скоростью они будут продолжать совместное движение?

1) 1,3 м/с
2) 4 м/с
3) 6 м/с
4) 10 м/с

11. Резец станка при обработке детали преодолевает силу сопро­тивления 500 Н, перемещаясь равномерно на 18 см. Совершён­ная при этом работа равна

1) 40 Дж
2) 60 Дж
3) 90 Дж
4) 160 Дж

12. Тело массой 400 г бросают с поверхности земли вертикально вверх со скоростью 3 м/с. Чему будет равна потенциальная энергия тела в наивысшей точке движения? Сопротивлением воздуха пренебречь, потенциальную энергию тела на поверх­ности земли считать равной нулю.

1) 0
2) 0,3 Дж
3) 1,8 Дж
4) 1800 Дж

13. Тело брошено вертикально вверх. Установите соответствие меж­ду физическими величинами и их возможными изменениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствую­щую позицию второго и запишите выбранные циф­ры под соответствующими буквами.

Физическая величина

А) кинетическая энергия
Б) потенциальная энергия
В) полная механическая энергия

Изменение физической величины

1) не изменяется
2) увеличивается
3) уменьшается

Билеты экзамена по технической механике

Экзаменуемому студенту выдается экзаменационный билет, который, как правило, содержит 2 теоретических вопроса и одну задачу.

Пример экзаменационного билета по технической механике

Для успешной сдачи экзамена необходимо правильно ответить минимум на один вопрос и решить задачу.

Вопрос выставления итоговой оценки решает преподаватель или специальная экзаменационная комиссия.

Экзаменационные задачи

Экзаменационные задачи в билетах имеют низкую или среднюю сложность для того чтобы их можно было полностью решить за отведенное время.

При решении экзаменационной задачи рекомендуется записывать пояснения выполняемых действий и выполнять все необходимые и вспомогательные графические построения (эпюры внутренних силовых факторов, планы скоростей и прочее).

Примеры экзаменационных задач:

Примеры задач на экзамене

Примеры решения всех типов задач по соответствующим разделам технической механики показаны здесь.

В случае возникновения спорной ситуации с оценкой за экзамен, преподаватель имеет право задать дополнительные вопросы для определения уровня знаний экзаменуемого.

Вопросы к экзамену по технической механике

Ниже приводим примерный перечень экзаменационных вопросов по дисциплине «Техническая механика» с прямыми ссылками на ответы:

1. Векторный, координатный и естественный Способы задания движения точки
2. Определение скорости и ускорения точки при координатном способе задания движения
3. Определение скорости и ускорения при естественном способе задания движения
4. Поступательное движение твердого тела
5. Вращательное движение твердого тела
6. Угловая скорость и угловое ускорение
7. Скорость и ускорение точек вращающегося тела
8. Плоскопараллельное движение твердого тела
9. Теорема о скоростях точек при плоском движении
10. Мгновенный центр скоростей
11. Мгновенный центр ускорений
12. Сложное движение точки
13. Определение скоростей и ускорений точек в сложном движении
14. Сферическое движение и способы его задания
15. Скорости и ускорения точек при вращении тела вокруг неподвижной точки
16. Аксиомы статики
17. Связи и их реакции
18. Момент силы
19. Момент силы относительно точки
20. Момент силы относительно оси
21. Теорема Вариньона
22. Уравнения равновесия системы сил
23. Условия равновесия системы сходящихся сил
24. Равновесие пространственной системы сходящихся сил
25. Равновесие произвольной плоской системы сил
26. Равновесие составных конструкций под действием плоской системы сил
27. Равновесие твердого тела при наличии трения
28. Сила трения скольжения
29. Сила трения качения
30. Равновесие произвольной пространственной системы сил
31. Способы определения координат центра тяжести
32. Понятия о прочности и жесткости
33. Внутренние силовые факторы
34. Метод сечений
35. Механические характеристики материалов
36. Диаграмма растяжения
37. Диаграмма напряжений
38. Упругие и остаточные деформации
39. Коэффициент Пуассона (поперечной деформации)
40. Условия прочности
41. Растяжение и сжатие
42. Напряжения при растяжении-сжатии
43. Кручение
44. Прочность и жесткость валов
45. Прямой поперечный изгиб
46. Внутренние поперечная сила и изгибающий момент
47. Напряжения и расчет на прочность при изгибе
48. Оптимальные профили балок
49. Деформации при изгибе
50. Косой изгиб
51. Внецентренное продольное нагружение
52. Изгиб с кручением
53. Устойчивость сжатых стержней
54. Динамическое нагружение

Точный и полный перечень вопросов к экзамену (зависит от конкретного учебного заведения) спрашивайте у своего преподавателя-экзаменатора.

Ответы на другие вопросы можно найти на нашем сайте воспользовавшись поиском (в правом верхнем углу сайта).

На экзамене, ответы на вопросы следует давать максимально развернуто, записывая формулы и при необходимости приводя необходимые иллюстрации.

Вывод

Тест Беннета — популярный и распространенный формат оценки знаний кандидатов. Тестирование проводится многими международными компаниями при приеме на работу. Несмотря на возможность подготовки, результаты тестирования действительно имеют связь с качеством работы сотрудников. Поэтому работодатели серьезно относятся к оценкам кандидатов. Если человек не проходит тестирование, вряд ли ему поможет резюме или даже рекомендации. Сегодня подготовка к ассессменту – неотъемлемый шаг для получения работы. А повысить шансы можно только при помощи последовательных и методичных тренировок.