Контрольная работа по физике: Механические колебания и волны (9 класс, Вариант 2)

Контрольная работа по физике: Механические колебания и волны (9 класс) Вариант 2 Задача 1 Дано: \(N = 75\) \(t = 1 \text{ мин} = 60 \text{ с}\) Найти: \(\nu\) — ? Решение: Частота колебаний определяется по формуле: \[\nu = \frac{N}{t}\] \[\nu = \frac{75}{60} = 1,25 \text{ Гц}\] Ответ: 2) 1,25 Гц. Задача 2 Дано: \(A = 50 \text{ см} = 0,5 \text{ м}\) \(t = \frac{1}{4} T\) Найти: \(S\) — ? Решение: За один полный период \(T\) тело проходит путь, равный четырем амплитудам (\(4A\)). За четверть периода (\(1/4 T\)) тело проходит путь, равный одной амплитуде: \[S = A = 0,5 \text{ м}\] Ответ: 1) 0,5 м. Задача 3 По графику определим период колебаний \(T\). Период — это время одного полного колебания. На графике видно, что одно полное колебание совершается за 4 секунды. Ответ: 2) 4 с. Задача 4 Обязательными условиями возбуждения механической волны являются наличие источника колебаний (А) и наличие упругой среды (Б). Газовая среда (В) является лишь частным случаем упругой среды. Ответ: 3) А и Б. Задача 5 Дано: \(\lambda = 0,5 \text{ м}\) \(v = 340 \text{ м/с}\) Найти: \(\nu\) — ? Решение: Скорость волны связана с длиной волны и частотой формулой: \[v = \lambda \cdot \nu \implies \nu = \frac{v}{\lambda}\] \[\nu = \frac{340}{0,5} = 680 \text{ Гц}\] Ответ: 1) 680 Гц. Задача 6 Дано: \(t = 2 \text{ с}\) \(v = 340 \text{ м/с}\) Найти: \(S\) — ? Решение: Звук эха проходит путь до преграды и обратно, то есть \(2S\). \[2S = v \cdot t \implies S = \frac{v \cdot t}{2}\] \[S = \frac{340 \cdot 2}{2} = 340 \text{ м}\] Ответ: 2) 340 м. Задача 7 Установим соответствие: А) Период колебаний — 4) \(t/N\) Б) Длина волны — 2) \(vT\) В) Скорость распространения волны — 5) \(\lambda \nu\) Ответ: А-4, Б-2, В-5. Задача 8 Дано: \(T_{зем} = 1 \text{ с}\) \(T_{план} = 2 \text{ с}\) \(g_{зем} = 9,8 \text{ м/с}^2\) Найти: \(g_{план}\) — ? Решение: Формула периода математического маятника: \[T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}\] Возведем в квадрат: \(T^2 = \frac{4\pi^2 l}{g}\). Отсюда \(g = \frac{4\pi^2 l}{T^2}\). Так как длина маятника \(l\) одинакова: \[\frac{g_{план}}{g_{зем}} = \frac{T_{зем}^2}{T_{план}^2}\] \[g_{план} = g_{зем} \cdot \left(\frac{T_{зем}}{T_{план}}\right)^2 = 9,8 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^2 = \frac{9,8}{4} = 2,45 \text{ м/с}^2\] Ответ: \(2,45 \text{ м/с}^2\). Задача 9 По графику зависимости кинетической энергии \(E_k\) от времени \(t\): Максимальная кинетическая энергия \(E_{k \text{ max}} = 160 \text{ Дж}\). В момент времени, соответствующий точке А, кинетическая энергия \(E_k = 80 \text{ Дж}\). По закону сохранения энергии: \(E_{полн} = E_k + E_p\). В верхней точке (где \(E_k = 0\)) вся энергия потенциальна, значит \(E_{полн} = E_{k \text{ max}} = 160 \text{ Дж}\). Тогда потенциальная энергия в точке А: \[E_p = E_{полн} - E_k = 160 - 80 = 80 \text{ Дж}\] Ответ: 80 Дж.