Критерии оценивания решений задач (в баллах)

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Элементы решения задач	Номера задач
Элементы решения задач	1	2	3	4
Анализ условия задачи	4	4	4	4
Идея метода	4	4	4	4
Описание решения, рисунок	4	4	4	4
Знание базовых формул	5	5	5	5
Преобразования	4	4	4	4
Правильный ответ и его анализ	4	4	4	4
Всего за задачу	25	25	25	25

ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП РЕСПУБЛИКАНСКОЙ ОЛИМПИАДЫ ОБУЧАЮЩИХСЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ ГОРОДА ЕНАКИЕВО

ПО ФИЗИКЕ

Год

Класс

1. На нити длиной l висит груз. На какую высоту необходимо поднять груз, отклоняя нить от вертикали, чтобы при движении груза вниз без начальной скорости в момент прохождения положения равновесия сила натяжения нити превышала в 2 раза силу тяжести, действующую на груз?

2. Через воду, имеющую температуру 10⁰С, пропускают водяной пар при 100⁰С. Сколько процентов составит масса воды, образовавшейся из пара, от массы всей воды в сосуде в момент, когда ее температура равна 50⁰С? Ответ записать с точностью до десятых. (Удельная теплоёмкость воды с = 4200 Дж/(кг·⁰С), удельная теплота парообразования воды L = 2,3·10⁶ Дж/кг)

3. Сопротивление каждого из резисторов, включенных в цепь (см. рис.), равно R₁ = 5 Ом, R₂ = 20 Ом, R₃ = 10 Ом и R₄ = 6 Ом.

Определите сопротивление этой цепи. (Сопротивлением соединительных проводов можно пренебречь). Нарисуйте эквивалентную схему соединения и дайте словесные пояснения.

4. Проводящую перемычку длиной 𝒍 тянут по гладким горизонтальным рельсам, замкнутым на сопротивление 𝑹, прикладывая горизонтальную силу 𝑭. Определите скорость перемычки, если вся система находится в однородном вертикальном магнитное поле с индукцией 𝑩.

Критерии оценивания решений задач (в баллах)

Элементы решения задач	Номера задач
Элементы решения задач	1	2	3		4		5
Анализ условия задачи	2	2	2		2		2
Идея метода	4	4	4		4		4
Описание решения	4	4		2	4		4
Рисунок	-	-	4			-	-
Знание базовых формул	4	4	4			4	4
Преобразования	4	4	2			4	4
Правильный ответ и его анализ	2	2	2			2	2
Всего за задачу	20	20	20			20	20

РЕШЕНИЯ ЗАДАНИЙ

ШКОЛЬНОГО ЭТАПА РЕСПУБЛИКАНСКОЙ ОЛИМПИАДЫ ОБУЧАЮЩИХСЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ ГОРОДА ЕНАКИЕВО

ПО ФИЗИКЕ

Год

Класс

1. Велосипедист выехал из пункта А со скоростью v =20 км/ч, одновременно из пункта Б выехал мотоциклист со скоростью u. Через время t = 15 мин они встретились. Затем мотоциклист доехал до пункта А, сразу же развернулся, удвоил скорость и успел в пункт Б одновременно с велосипедистом. Найдите начальную скорость мотоциклиста u и расстояние s между А и Б.

Возможное решение.

Из условия второй встречи в пункте Б получим: . Откуда . Из условия первой встречи

Ответ: 30 км/ч, 12,5 км

2. Последние исследования историков показали, что Буратино был изготовлен не из одного, а из двух поленьев. Его голову Папа Карло выточил из дуба, а остальные части тела выстругал из сосны. Известно, что плотность дуба ρ₁ = 690 кг/м³, вес изготовленной из него части тела составляет треть от веса Буратино, а объем – только четверть. Найдите ρ₂ соснового полена.

Возможное решение.

Пусть масса дуба , его объем , масса сосны , объем сосны , масса Буратино , его объем , средняя плотность Буратино . Тогда

; (1)

. (2)

Из (1) и (2) находим

Ответ: 460 кг/м³

3. «Вечерело. Уставший за нелегкий день бедный рыбак Абдулла присел на берегу реки отдохнуть. Вдруг видит – плывет по волнам какой-то предмет, почти полностью погруженный в воду, только самый краешек виден на поверхности воды. Абдулла бросился в реку и вытащил его. Смотрит, а это старинный глиняный кувшин, с горлышком, плотно закрытым пробкой и залитым сургучной печатью. Распечатал Абдулла кувшин и обомлел: из кувшина высыпалось 147 одинаковых золотых монет. Монеты Абдулла спрятал, а кувшин закрыл, залил горлышко сургучом и бросил кувшин обратно в реку. И поплыл кувшин дальше, примерно на треть выступая над водой» – так говориться в одной из восточных сказок.

Полагая, что кувшин был двухлитровым, оцените массу одной золотой монеты. Плотность воды ρ_в = 1000 кг/м³.

Возможное решение.

Условие плавания кувшина с монетами в воде:

, (1)

М – масса кувшина, m – масса одной монеты, V – объем кувшина, ρ_в – плотность воды.

После того, как Абдулла высыпал из кувшина монеты,

. (2)

Решая (1) и (2), находим

, г.

Ответ: 4,54 г.

4. После опускания в воду нагретого до 100°С тела установилась общая температура 37°С. Какой станет температура воды, если, не вынимая первого тела, в нее опустить еще два таких же тела, нагретых до 100°С. Начальная температура воды 20°С. Ответ запишите с точностью до десятых. (Удельная теплоёмкость воды с_в= 4200 Дж/(кг·⁰С).

Возможное решение.

Запишем уравнение теплового баланса для системы вода-тело после опускания в воду первого нагретого тела:

𝒄_𝟏𝒎_𝟏(𝒕_𝟎−𝟏 − 𝒕_𝟏) = 𝒄_𝟐𝒎_𝟐(𝒕_𝟐 − 𝒕_𝟎−𝟏) (1),

где с 1, с 2 – удельные теплоемкости, m 1, m 2 – массы, t 1, t 2 – начальные температуры воды и тела соответственно, t 0-1 – их общая температура. Уравнение теплового баланса для процесса теплопередачи после опускания в воду двух других нагретых тел будет иметь следующий вид:

𝒄_𝟏𝒎_𝟏(𝒕_𝟎−𝟐 − 𝒕_𝟎−𝟏) + 𝒄_𝟐𝒎_𝟐(𝒕_𝟎−𝟐 − 𝒕_𝟎−𝟏) = 𝟐𝒄_𝟐𝒎_𝟐(𝒕_𝟐 − 𝒕_𝟎−𝟐) (2), где t 0-2 – результирующая температура воды.

Из уравнения (1) получим:

Подставив это выражение в уравнение (2), найдём t 0-2 = 55,8 ºC.

Ответ: 55,8 ºC

Класс

1. На рисунке изображен график зависимости силы тока от напряжения для трех различных резисторов, сопротивление которых R₁, R₂, R₃. Определите сопротивления R₁, R₂, R₃ резисторов.

Каким образом следует соединить эти три резистора, чтобы получить общее сопротивление R = 15 кОм?

Возможное решение.

Из графика сопротивление первого резистора ,

второго резистора , третьего резистора .

Чтобы получить сопротивление R = 15 кОм можно резисторы R₁ и R₃ соединить параллельно (таким образом, получится сопротивление 5 кОм), а последовательно к ним присоединить резистор R₂.

2. Автомобиль проехал половину пути со скоростью 60 км/ч, затем половину оставшегося пути – со скоростью 70 км/ч. Найдите скорость движения автомобиля на третьем участке, если известно, что средняя скорость движения автомобиля на всем пути оказалась равной 66,5 км/ч. Ответ запишите с точностью до десятых и выразите в км/ч.

Возможное решение.

Ответ: 79,8 км/ч

3. Поезд движется по прямой с постоянной скоростью 30м/с. По улице, располагающейся параллельно пути движения поезда, в момент, когда поезд проезжает мимо, начинает движение легковой автомобиль с постоянным ускорением 6 м/c². Какова будет скорость автомобиля в момент, когда он догонит поезд?

Возможное решение

4. С какой высоты h должна падать вода, чтобы при ударе о землю она закипела? Считать, что начальная температура воды 20⁰С и 50% механической энергии переходит в тепловую. Удельная теплоемкость воды 4200 ( Дж/( кг·⁰С)

Возможное решение

Дано: Решение:

t₁ = 20⁰С По закону сохранения энергии:

t₂ = 100⁰С Q = ŋ·Е_п

с = 4200 ( Дж/( кг·⁰С) Q = с·m( t₂ – t₁), Е _п = m·g·h

g = 9,8 м/с²с·m( t₂ – t₁) = ŋ· m·g·h

ŋ= 50% или 0,5 с·( t₂ – t₁) = ŋ· g·h

Откуда выразим искомую высоту:

h - ? h = = = 6,9 ·10⁴ м=

= 69 км.

Ответ: h= 69 км.

Класс

1. Поезд движется по прямой с постоянной скоростью 30м/с. По улице, располагающейся параллельно пути движения поезда, в момент, когда поезд проезжает мимо, начинает движение легковой автомобиль с постоянным ускорением 6 м/c². Какова будет скорость автомобиля в момент, когда он догонит поезд?

Возможное решение

2. По американским горкам едет вагон массой 700 кг и в точке А достигает скорости 3 м/с, а затем с выключенным двигателем катится через точку В до точки С (см. рисунок).

Путь (длина самих американских горок) от А до В составляет 30 м, а от В до С 20 метров. Какова скорость вагона в точке С, если силой трения мы пренебрегаем? Какова скорость вагона в точке С, если сила трения на всѐм пути составляет 120 Н?

3. Человек, идущий по шоссе, увидел в защитном стекле встречного автомобиля Солнце. Под каким углом к горизонту наклонено стекло, если угловая высота Солнца над горизонтом h = 18º, а попадающий в глаз человека отраженный луч направлен горизонтально? Солнце, автомобиль и человек расположены в вертикальной плоскости. (Угловой высотой светила называют угол между горизонтом и направлением на светило. Измерение угловой высоты выполняют специальными угломерными инструментами, например теодолитом.)

Возможное решение.

В данной задаче Солнце можно считать точечным источником света. Для решения задачи необходимо построить чертеж, на котором показано расположение луча падающего, луча отраженного, стекла и горизонта. Из рисунка видно, что φ = 90º - α. По закону отражения света h = α +β = 2α, откуда α = h/2 = 9º. Тогда угол наклона стекла к горизонту равен φ=90º-9º=81º.

4. Груз, подвешенный на пружине, совершает гармонические колебания с частотой 𝑣= 3,2 Гц. Определить растяжение пружины в момент прохождения положения равновесия. (g=9,8 м/с². Результат вычислений округлите до тысячных.)

Возможное решение:

Дано:

Решение:

𝑣= 3,2 Гц g=9,8 м/с²

Рисунок

х=?

В момент прохождения положения равновесия модуль скорости максимален, а ускорение равно нулю. Тогда уравнение движения запишется так: mg – k х= 0, где k - жесткость пружины.

Период колебаний пружинного маятника T . Период и частота связаны соотношением T

= ; ;

mg – k х= 0, mg = k х

k х, х=

[х]=

Подставим числовые значения величин и получим

х=

Ответ:

Класс

Возможное решение.

При прохождении нити через вертикальное положение на груз действуют сила натяжения нити и сила тяжести m , лежащие на одной прямой. Поэтому ускорение груза является центростремительным и направлено вертикально вверх.

По второму закону Ньютона m = + m .

Запишем этот закон в проекции на ось OY (см. рис.): Т - mg = mа, где а = υ²/ l .

Учитывая, что Т = 2mg, получаем mg = mа, υ² = gl. Для определения h применим закон сохранения механической энергии, считая, что в положении 2 потенциальная энергия системы «тело-Земля» равна нулю. Тогда в положении 1 система имеет потенциальную энергию Е_П = mgh, где h ‒ высота тела относительно нулевого уровня. В положении 2 тело обладает лишь кинетической энергией Ек = mυ²/2. По закону сохранения механической энергии mυ²/2 = mgh, υ² = 2gh. Учитывая, что υ² = gl, получаем 2gh = gl, откуда h = l /2.

Возможное решение.

Обозначим начальную массу воды в сосуде m ₀, а массу сконденсировавшегося пара ‒ m. Уравнение теплового баланса для процессов конденсации пара, охлаждения образовавшейся из пара воды до 50⁰С и нагрева исходной воды от 10⁰С до 50⁰С будет иметь такой вид: ;

Отсюда можно найти отношение .

3. Сопротивление каждого из резисторов, включенных в цепь (см. рис.), равно R₁ = 5 Ом, R₂ = 20 Ом, R₃ = 10 Ом и R₄ = 6 Ом.

Возможное решение.

Представим заданную схему в эквивалентном виде.

Тогда сопротивление участка 1-3 будет равно: . Участок 1-3 и резистор R₃ соединены параллельно, поэтому общее сопротивление найдем из уравнения .

Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 32; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!