Физика. 10 класс. Рабочая тетрадь. Базовый уровень. Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е., Исаев Д.А.

В тетради 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 тренировочный тест. Пособие предназначено для организации самостоятельной работы учащихся при изучении нового материала, а также для закрепления и проверки полученных знаний по физике.

Физика. 10 класс. Рабочая тетрадь. Базовый уровень. Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е., Исаев Д.А.

 

Описание учебника

СОДЕРЖАНИЕ
Классическая механика
1. Основание классической механики 3
Примеры решения задач 4
Задачи для самостоятельного решения 6
Тренировочный тест 1
«Основание классической механики» 11
2. Ядро классической механики 14
Примеры решения задач 15
Задачи для самостоятельного решения 22
Тренировочный тест 2
«Ядро классической механики» 30
3. Следствия классической механики 33
Примеры решения задач 33
Задачи для самостоятельного решения 35
Молекулярная физика
4. Основы молекулярно-кинетической теории строения вещества 38
Примеры решения задач 38
Задачи для самостоятельного решения 41
Тренировочный тест 3
« Основы молекулярно-кинетической теории строения вещества» 45
5. Основные понятия и законы термодинамики 47
Примеры решения задач 47
Задачи для самостоятельного решения 49
Тренировочный тест 4
«Основные понятия и законы термодинамики» 56
6. Свойства газов 60
6.1. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа 60
Примеры решения задач 60
Задачи для самостоятельного решения 61
6.2. Уравнение состояния идеального газа 64
Примеры решения задач 64
Задачи для самостоятельного решения 66
Тренировочный тест 5
«Уравнение состояния идеального газа» 70
6.3. Газовые законы 74
Примеры решения задач 74
Задачи для самостоятельного решения 77
6.4. Влажность воздуха 85
Примеры решения задач 85
Задачи для самостоятельного решения 86
6.5. Тепловые двигатели 89
Примеры решения задач 89
Задачи для самостоятельного решения 89
Тренировочный тест 6
«Свойства газов» 92
7. Свойства твёрдых тел и жидкостей 97
Примеры решения задач 97
Задачи для самостоятельного решения 99
Тренировочный тест 7
«Свойства твёрдых тел и жидкостей» 106
Электродинамика
8. Электростатика 110
8.1. Закон Кулона. Напряжённость электростатического поля 110
Примеры решения задач 110
Задачи для самостоятельного решения 113
Тренировочный тест 8
«Закон Кулона. Напряжённость электростатического поля» 124
8.2. Разность потенциалов. Электрическая ёмкость. Энергия электростатического поля 128
Примеры решения задач 128
Задачи для самостоятельного решения 129
Тренировочный тест 9
«Разность потенциалов. Электрическая ёмкость. Энергия электростатического поля» 137
Итоговый тест 140
Основные графики движения
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?
Рис. 1
Решение. Путь конца стрелки равен длине траектории от начальной до конечной точки движения, в данном случае от точки А до точки В, что составляет половину длины окружности (рис. 1): Модуль перемещения конца стрелки часов равен диаметру описываемой ею окружности — длине отрезка АВ:
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.
2. Разгоняясь с ускорением 0,4 м/с2, за 10 с автомобиль набрал скорость 12 м/с. Какой была его начальная скорость?
Автомобиль при поступательном движении можно считать материальной точкой. Систему отсчёта связываем с Землёй, ось X направляем в сторону движения автомобиля. На рисунке показываем векторы начальной скорости и ускорения (рис. 2).
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.
Тело переместилось по прямой из точки А(0; 0) в точку В(0; 4 м), а затем также по прямой — в точку С(3 м; 4 м). Сделайте рисунок и найдите путь и перемещение тела.
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?
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?
Ответ:
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?
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.
Пуля в стволе автомата разгоняется с ускорением 616 км/с2. С какой скоростью вылетает пуля из ствола, если его длина 41,5 см?
Во сколько раз скорость снаряда в середине ствола орудия меньше, чем на вылете? _
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 случае одно и то же?
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?
13. Каково центростремительное ускорение поезда, движущегося по закруглению радиусом 800 м со скоростью 20 м/с?
Найдите импульсы грузовика массой Юти легкового автомобиля массой 1 т, движущихся со скоростью 54 км/ч.
Поезд массой 2000 т, двигаясь прямолинейно, увеличил скорость с 36 до 72 км/ч. Как при этом изменился его импульс?
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.
Тренировочный тест 1 Основание классической механики
При выполнении заданий в ответах под номером выполняемого вами задания поставьте знак «х» в клеточке, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.
При решении задач на расчёт силы трения придерживайтесь следующей последовательности действий.
1. Сделайте рисунок, обозначьте действующие на тело силы.
2. Выберите систему отсчёта.
3. Запишите формулу для расчёта силы трения FTp = |iiV.
4. Выразите силу реакции опоры через вес тела. Если тело стоит на поверхности или движется по ней, вес тела равен проекции силы тяжести на направление, перпендикулярное поверхности. Если поверхность горизонтальна, то вес тела равен силе тяжести. Силу тяжести можно рассчитать как произведение массы тела и ускорения свободного падения.
5. Подставьте в формулу силы трения выражение для силы реакции опоры и выразите искомую величину.
6. Проверьте полученное выражение по правилу размерности.
7. Выполните вычисления.
4. К бруску массой 2 кг, лежащему на горизонтальной поверхности стола, привязан за нить, перекинутую через невесомый блок на краю стола, груз массой 0,5 кг. С каким ускорением движется брусок по поверхности стола, если коэффициент трения равен 0,1? Трение в оси блока отсутствует, нить невесома и нерастяжима.
При решении задач на применение закона сохранения импульса придерживайтесь следующей последовательности действий.
1. Сделайте рисунок, обозначьте массы и скорости тел до взаимодействия и после, выберите систему координат.
2. Обоснуйте, что систему взаимодействующих тел можно считать замкнутой.
3. Если по условию задачи тело делится на части, то масса тела равна сумме масс его частей. Поскольку до разделения части тела составляли целое, то их скорости были одинаковыми. После разделения скорости частей будут разными.
4. Если же в результате взаимодействия тела объединяются (неупругое соударение), их массы складываются. При этом до соударения скорости тел были разными, а после они движутся совместно (т. е. с одной и той же скоростью).
5. Запишите закон сохранения импульса в векторной форме и в проекциях на оси координат.
6. Выразите искомую величину.
7. Проверьте полученное выражение по правилу размерности.
8. Выполните вычисления.
Отрицательное значение изменения скорости означает, что скорость платформы с песком уменьшилась.
При решении задач на применение закона сохранения полной механической энергии придерживайтесь следующей последовательности действий.
1. Выделите систему взаимодействующих тел.
2. Установите начальное и конечное состояния тела и определите энергию, которой тело обладает в этих состояниях.
3. Если система является замкнутой и консервативной (на тела действуют только сила тяжести и (или) сила упругости), то запишите для неё закон сохранения энергии. При необходимости запишите дополнительные уравнения.
4. Если система не является замкнутой и консервативной (на тела действует только сила трения), то запишите для неё равенство изменения механической энергии тела работе внешней силы.
5. При необходимости запишите дополнительные уравнения. Выразите искомую величину.
6. Проверьте полученное выражение по правилу размерности.
7. Выполните вычисления.
6. Мальчик скатился на лыжах с горы высотой 5 м и остановился, проехав по горизонтальной поверхности 80 м. Чему равен коэффициент трения лыж о снег при движении мальчика по горизонтальной поверхности? Считать, что вдоль склона горы мальчик движется без трения.
Движение мальчика состоит из двух этапов: движение по склону горы и на горизонтальном участке. Чтобы определить коэффициент трения, необходимо знать начальную скорость движения. Её найдём из закона сохранения энергии, рассматривая движение мальчика по склону горы. В начальном состоянии мальчик обладал потенциальной энергией, его кинетическая энергия равна нулю.

Физика. 10 класс. Рабочая тетрадь.