Просмотр содержимого документа
«Подготовка к ЕГЭ (профильный уровень). Задачи с прикладным содержанием»
Задачи с прикладным содержанием
Скорость автомобиля, разгоняющегося с места старта по прямолинейному отрезку пути длиной
км с постоянным ускорением
км/ч 2, вычисляется по формуле
. Определите наименьшее ускорение, с которым должен двигаться автомобиль, чтобы, проехав один километр, приобрести скорость не менее 100 км/ч. Ответ выразите в км/ч2.
При движении ракеты еe видимая для неподвижного наблюдателя длина, измеряемая в метрах, сокращается по закону
, где
м – длина покоящейся ракеты,
км/с – скорость света, а
– скорость ракеты (в км/с). Какова должна быть минимальная скорость ракеты, чтобы еe наблюдаемая длина стала не более 4 м? Ответ выразите в км/с.
Расстояние от наблюдателя, находящегося на небольшой высоте h м над землeй, выраженное в километрах, до наблюдаемой им линии горизонта вычисляется по формуле
, где
км — радиус Земли. На какой наименьшей высоте следует располагаться наблюдателю, чтобы он видел горизонт на расстоянии не менее 4 километров? Ответ выразите в метрах.
Расстояние (в км) от наблюдателя, находящегося на высоте h м над землeй, выраженное в километрах, до наблюдаемой им линии горизонта вычисляется по формуле
, где
км — радиус Земли. Человек, стоящий на пляже, видит горизонт на расстоянии 4,8 км. На сколько метров нужно подняться человеку, чтобы расстояние до горизонта увеличилось до 6,4 километров?
Расстояние (в км) от наблюдателя, находящегося на высоте h м над землeй, выраженное в километрах, до видимой им линии горизонта вычисляется по формуле
, где
км — радиус Земли. Человек, стоящий на пляже, видит горизонт на расстоянии 4,8 км. К пляжу ведeт лестница, каждая ступенька которой имеет высоту 20 см. На какое наименьшее количество ступенек нужно подняться человеку, чтобы он увидел горизонт на расстоянии не менее 6,4 километров?
Расстояние (в км) от наблюдателя, находящегося на небольшой высоте
километров над землeй, до наблюдаемой им линии горизонта вычисляется по формуле
, где
(км) — радиус Земли. С какой высоты горизонт виден на расстоянии 4 километра? Ответ выразите в километрах.
Для поддержания навеса планируется использовать цилиндрическую колонну. Давление P (в паскалях), оказываемое навесом и колонной на опору, определяется по формуле
где m = 7500 кг — общая масса навеса и колонны, D — диаметр колонны (в метрах). Считая, что ускорение свободного падения g = 10 м/с2, а π = 3, определите наименьший возможный диаметр колонны, если давление, оказываемое на опору, не должно быть больше 400 000 Па. Ответ выразите в метрах.
К источнику с ЭДС ε = 55 В и внутренним сопротивлением r = 0,5 Ом хотят подключить нагрузку с сопротивлением R Ом. Напряжение на этой нагрузке, выражаемое в вольтах, задаётся формулой
При каком значении сопротивления нагрузки напряжение на ней будет равно 50 В? Ответ выразите в омах.
К источнику с ЭДС ε = 130 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом хотят подключить нагрузку с сопротивлением R Ом. Напряжение на этой нагрузке, выражаемое в вольтах, задаётся формулой
При каком значении сопротивления нагрузки напряжение на ней будет равно 120 В? Ответ выразите в омах.
Если достаточно быстро вращать ведёрко с водой на верёвке в вертикальной плоскости, то вода не будет выливаться. При вращении ведёрка сила давления воды на дно не остаётся постоянной: она максимальна в нижней точке и минимальна в верхней. Вода не будет выливаться, если сила её давления на дно будет положительной во всех точках траектории, кроме верхней, где она может быть равной нулю. В верхней точке сила давления, выраженная в ньютонах, равна
где m — масса воды в килограммах, v — скорость движения ведёрка в м/с, L — длина верёвки в метрах, g — ускорение свободного падения (считайте g = 10 м/с2). С какой наименьшей скоростью надо вращать ведёрко, чтобы вода не выливалась, если длина верёвки равна 44,1 см? Ответ выразите в м/с.
При движении ракеты её видимая для неподвижного наблюдателя длина, измеряемая в метрах, вычисляется по закону
где
м — длина покоящейся ракеты,
км/с — скорость света, а
— скорость ракеты (в км/с). Какова должна быть скорость ракеты, чтобы её наблюдаемая длина стала равна 57 м? Ответ выразите в км/с.
Если достаточно быстро вращать ведёрко с водой на верёвке в вертикальной плоскости, то вода не будет выливаться. При вращении ведёрка сила давления воды на дно не остаётся постоянной: она максимальна в нижней точке и минимальна в верхней. Вода не будет выливаться, если сила её давления на дно будет положительной во всех точках траектории, кроме верхней, где она может быть равной нулю. В верхней точке сила давления, выраженная в ньютонах, равна
где m — масса воды в килограммах, v — скорость движения ведёрка в м/с, L — длина верёвки в метрах, g — ускорение свободного падения (считайте g = 10 м/с2). С какой наименьшей скоростью надо вращать ведёрко, чтобы вода не выливалась, если длина верёвки равна 122,5 см? Ответ выразите в м/с.
При движении ракеты её видимая для неподвижного наблюдателя длина, измеряемая в метрах, вычисляется по закону
где м — длина покоящейся ракеты,
км/с — скорость света, а
— скорость ракеты (в км/с). Какова должна быть скорость ракеты, чтобы её наблюдаемая длина стала равна 14 м? Ответ выразите в км/с.
При адиабатическом процессе для идеального газа выполняется закон, где
– давление в газе в паскалях,
– объeм газа в кубических метрах. В ходе эксперимента с одноатомным идеальным газом (для него ) из начального состояния, в котором Па
м5, газ начинают сжимать. Какой наибольший объeм
может занимать газ при давлениях
не ниже Па? Ответ выразите в кубических метрах.
В ходе распада радиоактивного изотопа, его масса уменьшается по закону, где
– начальная масса изотопа,
(мин) – прошедшее от начального момента время,
– период полураспада в минутах. В лаборатории получили вещество, содержащее в начальный момент времени мг изотопа
, период полураспада которого
мин. В течение скольких минут масса изотопа будет не меньше 5 мг?
Скейтбордист прыгает на стоящую, на рельсах платформу, со скоростью
м/с под острым углом
к рельсам. От толчка платформа начинает ехать со скоростью (м/с), где кг – масса скейтбордиста со скейтом, а кг – масса платформы. Под каким максимальным углом
(в градусах) нужно прыгать, чтобы разогнать платформу не менее чем до 0,25 м/с?
Уравнение процесса, в котором участвовал газ, записывается в виде, где
(Па) – давление в газе,
– объeм газа в кубических метрах, a – положительная константа. При каком наименьшем значении константы a уменьшение вдвое раз объeма газа, участвующего в этом процессе, приводит к увеличению давления не менее, чем в 4 раза?
Eмкость высоковольтного конденсатора в телевизоре Ф. Параллельно с конденсатором подключeн резистор с сопротивлением Ом. Во время работы телевизора напряжение на конденсаторе кВ. После выключения телевизора напряжение на конденсаторе убывает до значения U (кВ) за время, определяемое выражением (с), где – постоянная. Определите (в киловольтах), наибольшее возможное напряжение на конденсаторе, если после выключения телевизора прошло не менее 21 с?
Для обогрева помещения, температура в котором равна , через радиатор отопления, пропускают горячую воду температурой . Расход проходящей через трубу воды кг/с. Проходя по трубе расстояние
(м), вода охлаждается до температуры, причeм (м), где – теплоeмкость воды, – коэффициент теплообмена, а – постоянная. До какой температуры (в градусах Цельсия) охладится вода, если длина трубы 84 м?
Водолазный колокол, содержащий в начальный момент времени
моля воздуха объeмом
л, медленно опускают на дно водоeма. При этом происходит изотермическое сжатие воздуха до конечного объeма
. Работа, совершаемая водой при сжатии воздуха, определяется выражением (Дж), где – постоянная, а – температура воздуха. Какой объeм
(в литрах) станет занимать воздух, если при сжатии газа была совершена работа в 10 350 Дж?
Находящийся в воде водолазный колокол, содержащий
моля воздуха при давлении
атмосферы, медленно опускают на дно водоeма. При этом происходит изотермическое сжатие воздуха. Работа, совершаемая водой при сжатии воздуха, определяется выражением (Дж), где – постоянная, – температура воздуха,
(атм) – начальное давление, а
(атм) – конечное давление воздуха в колоколе. До какого наибольшего давления
можно сжать воздух в колоколе, если при сжатии воздуха совершается работа не более чем 6900 Дж? Ответ приведите в атмосферах.
Скорость автомобиля, разгоняющегося с места старта по прямолинейному отрезку пути длиной
км с постоянным ускорением
км/ч2, вычисляется по формуле . Определите, с какой наименьшей скоростью будет двигаться автомобиль на расстоянии 1 километра от старта, если по конструктивным особенностям автомобиля приобретаемое им ускорение не меньше 5000 км/ч2. Ответ выразите в км/ч.
На рисунке изображена схема вантового моста. Вертикальные пилоны связаны провисающей цепью. Тросы, которые свисают с цепи и поддерживают полотно моста, называются вантами.
Введём систему координат: ось Oy направим вертикально вдоль одного из пилонов, а ось Ox направим вдоль полотна моста, как показано на рисунке.
В этой системе координат линия, по которой провисает цепь моста, имеет уравнение где x и y измеряются в метрах. Найдите длину ванты, расположенной в 30 метрах от пилона. Ответ дайте в метрах.
Независимое агентство намерено ввести рейтинг
новостных изданий на основе показателей информативности
, оперативности
и объективности
публикаций. Каждый показатель оценивается целыми числами от -2 до 2.
Аналитик, составляющий формулу, считает, что объективность публикаций ценится вдвое, а информативность — втрое дороже, чем оперативность. В результате, формула примет вид
Каким должно быть число
, чтобы издание, у которого все показатели наибольшие, получило рейтинг 30?
Рейтинг
интернет-магазина вычисляется по формуле
где
— средняя оценка магазина покупателями (от 0 до 1),
— оценка магазина экспертами (от 0 до 0,7) и
— число покупателей, оценивших магазин. Найдите рейтинг интернет-магазина «Бета», если число покупателей, оставивших отзыв о магазине, равно 20, их средняя оценка равна 0,65, а оценка экспертов равна 0,37.
Установка для демонстрации адиабатического сжатия представляет собой сосуд с поршнем, резко сжимающим газ. При этом объeм и давление связаны соотношением , где
(атм.) – давление в газе,
– объeм газа в литрах. Изначально объeм газа равен 1,6 л, а его давление равно одной атмосфере. В соответствии с техническими характеристиками поршень насоса выдерживает давление не более 128 атмосфер. Определите, до какого минимального объeма можно сжать газ. Ответ выразите в литрах.
Мяч бросили под углом
к плоской горизонтальной поверхности земли. Время полeта мяча (в секундах) определяется по формуле . При каком наименьшем значении угла
(в градусах) время полeта будет не меньше 3 секунд, если мяч бросают с начальной скоростью м/с? Считайте, что ускорение свободного падения
м/с
.
Деталью некоторого прибора является квадратная рамка с намотанным на неe проводом, через который пропущен постоянный ток. Рамка помещена в однородное магнитное поле так, что она может вращаться. Момент силы Ампера, стремящейся повернуть рамку, (в Н
м) определяется формулой , где
– сила тока в рамке, Тл – значение индукции магнитного поля, м – размер рамки, – число витков провода в рамке,
– острый угол между перпендикуляром к рамке и вектором индукции. При каком наименьшем значении угла
(в градусах) рамка может начать вращаться, если для этого нужно, чтобы раскручивающий момент M был не меньше 0,75 Н
м?
Небольшой мячик бросают под острым углом
к плоской горизонтальной поверхности земли. Максимальная высота полeта мячика, выраженная в метрах, определяется формулой , где м/с – начальная скорость мячика, а
– ускорение свободного падения (считайте
м/с
). При каком наименьшем значении угла
(в градусах) мячик пролетит над стеной высотой 4 м на расстоянии 1 м?
Небольшой мячик бросают под острым углом
к плоской горизонтальной поверхности земли. Расстояние, которое пролетает мячик, вычисляется по формуле (м), где м/с – начальная скорость мячика, а
– ускорение свободного падения (считайте
м/с
). При каком наименьшем значении угла (в градусах) мячик перелетит реку шириной 20 м?
Плоский замкнутый контур площадью м
находится в магнитном поле, индукция которого равномерно возрастает. При этом согласно закону электромагнитной индукции Фарадея в контуре появляется ЭДС индукции, значение которой, выраженное в вольтах, определяется формулой , где
– острый угол между направлением магнитного поля и перпендикуляром к контуру, Тл/с – постоянная,
– площадь замкнутого контура, находящегося в магнитном поле (в м
). При каком минимальном угле
(в градусах) ЭДС индукции не будет превышать
В?
Трактор тащит сани с силой кН, направленной под острым углом
к горизонту. Работа трактора (в килоджоулях) на участке длиной м вычисляется по формуле. При каком максимальном угле
(в градусах) совершeнная работа будет не менее 2000 кДж?
Трактор тащит сани с силой
кН, направленной под острым углом
к горизонту. Мощность (в киловаттах) трактора при скорости
м/с равна . При каком максимальном угле
(в градусах) эта мощность будет не менее 75 кВт?
При нормальном падении света с длиной волны нм на дифракционную решeтку с периодом
нм наблюдают серию дифракционных максимумов. При этом угол
(отсчитываемый от перпендикуляра к решeтке), под которым наблюдается максимум, и номер максимума
связаны соотношением . Под каким минимальным углом
(в градусах) можно наблюдать второй максимум на решeтке с периодом, не превосходящим 1600 нм?
Два тела массой
кг каждое, движутся с одинаковой скоростью
м/с под углом
друг к другу. Энергия (в джоулях), выделяющаяся при их абсолютно неупругом соударении определяется выражением . Под каким наименьшим углом
(в градусах) должны двигаться тела, чтобы в результате соударения выделилось не менее 50 джоулей?
Катер должен пересечь реку шириной
м и со скоростью течения м/с так, чтобы причалить точно напротив места отправления. Он может двигаться с разными скоростями, при этом время в пути, измеряемое в секундах, определяется выражением , где
– острый угол, задающий направление его движения (отсчитывается от берега). Под каким минимальным углом
(в градусах) нужно плыть, чтобы время в пути было не больше 200 с?
Скейтбордист прыгает на стоящую на рельсах платформу, со скоростью
м/с под острым углом
к рельсам. От толчка платформа начинает ехать со скоростью (м/с), где кг – масса скейтбордиста со скейтом, а кг – масса платформы. Под каким максимальным углом
(в градусах) нужно прыгать, чтобы разогнать платформу не менее чем до 0,25 м/с?
Груз массой 0,08 кг колеблется на пружине со скоростью, меняющейся по закону , где
– время в секундах. Кинетическая энергия груза, измеряемая в джоулях, вычисляется по формуле , где
– масса груза (в кг),
– скорость груза (в м/с). Определите, какую долю времени из первой секунды после начала движения кинетическая энергия груза будет не менее Дж. Ответ выразите десятичной дробью, если нужно, округлите до сотых.
Груз массой 0,08 кг колеблется на пружине со скоростью, меняющейся по закону , где
– время в секундах. Кинетическая энергия груза вычисляется по формуле , где
– масса груза (в кг),
– скорость груза (в м/с). Определите, какую долю времени из первой секунды после начала движения кинетическая энергия груза будет не менее Дж. Ответ выразите десятичной дробью, если нужно, округлите до сотых.
Скорость колеблющегося на пружине груза меняется по закону (см/с), где t – время в секундах. Какую долю времени из первой секунды скорость движения превышала 2,5 см/с? Ответ выразите десятичной дробью, если нужно, округлите до сотых.