Возможное решение и критерии оценивания.
Часть 1.
Очевидно, что при минимальной начальной скорости шарика, которая позволяет ему сделать полный оборот в канале, скорость шарика в верхней точке канала должна быть равна скорости бруска (скорость шарика относительно бруска равна нулю). 3 балла
Пусть скорости бруска и шарика, когда шарик оказался в верхней точке, равны u.
Запишем закон сохранения энергии.
2 балла
Запишем закон сохранения импульса в проекции на горизонтальную ось, направленную вправо.
2 балла
Решив систему из этих уравнений найдем минимальное значение скорости шарика
. 2 балла.
Условие прохождения канала 
. 1 балл
Примечание: Последний балл ставится за указание, что любая большая скорость тоже нас устроит. Если в неравенстве указан знак строго больше, то ответ засчитывать как правильный.
Максимальный балл - 10
Задача №4
Ученик Петя изготовил хитрую схему из амперметра и двух одинаковых вольтметров, как показано на рисунке. Известно, что сопротивление амперметра меньше, чем сопротивление вольтметра. Для изучения схемы Петя решил использовать батарейку напряжением ε = 3 В с припаянным к ней резистором (см. рис. 2). Батарейку с резистором можно подключать концами А и В к любым двум из трех выводов схемы. Петя подключил батарейку с резистором к схеме, и амперметр показал 3,00 мА, а один из вольтметров – 2,94 В. Когда Петя поменял точки подключения, показания амперметра стали 33,17 мА, а вольтметра ‑ 1,33 В. Чему равно внутреннее сопротивление резистора, припаянного к батарейке?
|
|
|
Автор: Воронцов Александр Геннадьевич
Возможное решение и критерии оценивания.
| № | баллы | |
| 0 | Подключение батареи к выводам 2-3 эквивалентно подключению к выводам 1-2, поэтому его рассматривать не будем. | |
| 1 | Через амперметр протекает максимальный ток при непосредственном подключении его к батарее, т.е. случай 1 соответствует подключению к выводам 1-2, а случай 2 – подключению к выводам 1-3. | 1 балл. |
| 2 | Рассмотрим случай подключения батареи к выводам 1-3. Тогда:
 .
| 1 балл |
| 3 | Откуда 
| 1 балл |
| Рассмотрим случай подключения батареи к выводам 1-2. | ||
| 4 | Падение напряжение на амперметре: 
| 1 балл |
| 5 | Следовательно 2,94 В ‑ показания вольтметра, включенного между выводами 1-2. Т.к. в противном случае падение напряжения на участке 1-2 равно 2,94В + 0,24 В, что больше напряжения источника, 3В, чего не может быть | 1 балл |
| 6 | Находим падение напряжения на вольтметре 2-3: 2,94 В – 0,24 В = 2,7 В. | 1 балл |
| 7 | Сопротивление вольтметра 2,7 В / 3 мА = 900 Ом | 1 балл |
| 8 | Сила тока через вольтметр 1-2 равна 2,94 В / 900 Ом = 3,27 мА | 1 балл |
| 9 | Сила тока через источник: 3,27 мА + 3 мА = 6,27 мА | 1 балл |
| 10 | Внутреннее сопротивление источника: (3-2,94) В / 6,27 мА = 10 Ом (допустимая погрешность вычислений 1 Ом) | 1 балл |
Максимальный балл - 10
|
|
|
Задача №5.
Студент медицинского института проходил практику в одной из больниц города. Кроме всего прочего, его обязанностью было проведение пациентам инъекций витаминами. Студенту-медику показалось, что поршень шприца перемещается очень тяжело. Помогите студенту, и, используя предложенное оборудование, определите максимальную силу трения покоя, действующую на поршень шприца при его перемещениях.
Атмосферное давление считайте равным 100 кПа.
При необходимости шприц можно разобрать.
Оборудование: шприц одноразовый 20 мл, полоска миллиметровой бумаги.
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 123; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!