Сотрудники лаборатории получили премию правительства. Сотрудники лаборатории получили премию правительства Школьная олимпиада по физике

Олимпиадные задания по физике 10 класс с решением.

Олимпиадные задания по физике 10 класс

Олимпиадные задания по физике. 10 класс.

В системе, изображенной на рисунке, брусок массой M может скользить по рельсам без трения.
Груз отводят на угол a от вертикали и отпускают.
Определите массу груза m, если угол a при движении системы не меняется.

Тонкостенный заполненный газом цилиндр массой M, высотой H и площадью основания S плавает в воде.
В результате потери герметичности в нижней части цилиндра глубина его погружения увеличилась на величину D H.
Атмосферное давление равно P 0 , температура не меняется.
Каково было начальное давление газа в цилиндре?

Замкнутая металлическая цепочка соединена нитью с осью центробежной машины и вращается с угловой скоростью w .
При этом нить составляет угол a с вертикалью.
Найти расстояние x от центра тяжести цепочки до оси вращения.



Внутри длинной трубы, наполненной воздухом, двигают с постоянной скоростью поршень.
При этом в трубе со скоростью S = 320 м/с распространяется упругая волна.
Считая перепад давлений на границе распространения волны равным P = 1000 Па, оцените перепад температур.
Давление в невозмущенном воздухе P 0 = 10 5 Па, температура T 0 = 300 К.

На рисунке изображены два замкнутых процесса с одним и тем же идеальным газом 1 - 2 - 3 - 1 и 3 - 2 - 4 - 2.
Определите, в каком из них газ совершил большую работу.


Решения олимпиадных задач по физике

Пусть T - сила натяжения нити, a 1 и a 2 - ускорения тел массами M и m.



Записав уравнения движения для каждого из тел вдоль оси x, получим
a 1 M = T·(1- sina ), a 2 m = T·sina .

Поскольку при движении угол a не меняется, то a 2 = a 1 (1- sina ). Легко видеть, что


a 1 a 2
= m(1- sina ) Msina
= 1 1- sina
.

Отсюда

Учитывая сказанное выше, окончательно находим


P = ж
з
и
P 0 + gM S
ц
ч
ш
ж
з
и
1- D H H
ц
ч
ш
.

Для решения этой задачи необходимо заметить,
что центр масс цепочки вращается по окружности радиуса x.
При этом на цепочку действует только сила тяжести, приложенная к центру масс и сила натяжения нити T.
Очевидно, что центростремительное ускорение может обеспечить только горизонтальная составляющая силы натяжения нити.
Поэтому mw 2 x = Tsina .



В вертикальном направлении сумма всех сил, действующих на цепочку, равна нулю; значит mg- Tcosa = 0.

Из полученных уравнений находим ответ


Пусть волна движется в трубе с постоянной скоростью V.
Свяжем эту величину с заданным перепадом давления D P и разностью плотностей D r в невозмущенном воздухе и волне.
Разность давлений разгоняет до скорости V "избыток" воздуха с плотностью D r .
Поэтому в соответствии со вторым законом Ньютона можно записать




Поделив последнее уравнение на уравнение P 0 = R r T 0 / m , получим


D P P 0
= D r r
+ D T T 0
.

Поскольку D r = D P/V 2 , r = P 0 m /(RT), окончательно находим


Численная оценка с учетом данных, приведенных в условии задачи, дает ответ D T » 0,48K.

Для решения задачи необходимо построить графики круговых процессов в координатах P- V,
так как площадь под кривой в таких координатах равна работе.
Результат такого построения приведен на рисунке.


Задачи для 7 класса

Задача 1. Путешествие Незнайки.

В 4 часа вечера Незнайка проехал мимо километрового столба, на котором было написано 1456 км, а в 7 часов утра мимо столба с надписью 676км. В котором часу Незнайка приедет на станцию, от которой ведется отсчет расстояния?

Задача 2. Термометр .

В некоторых странах, например, США и Канаде измерение температуры производится не по шкале Цельсия, а по шкале Фаренгейта. На рисунке показан такой термометр. Определите цену деления шкалы Цельсия и шкалы Фаренгейта и определите значения температуры.

Задача 3. Непослушные стаканы.

Коля с сестрой Олей стали мыть посуду после ухода гостей. Коля мыл стаканы и, переворачивая, ставил их на стол, а Оля их вытирала полотенцем, потом убирала в шкаф. Но!..Вымытые стаканы плотно приставали к клеенке! Почему?

Задача 4. Персидская поговорка.

Персидская поговорка гласит «Запах муската не скроешь». О каком физическом явлении говорится в этой поговорке? Ответ поясните.

Задача 5. Поездка на лошади.

Предварительный просмотр:

Задачи для 8 класса.

Задача 1. Поездка на лошади.

Путешественник ехал сначала на лошади, а потом на осле. Какую часть пути и какую часть всего времени он ехал на лошади, если средняя скорость путешественника оказалась равной 12км/ч, скорость езды на лошади 30 км/ч, а на осле 6км/ч?

Задача 2. Лед в воде .

Задача 3. Подъемник для слона.

Юные умельцы решили сконструировать для зоопарка подъемник, с помощью которого слона массой 3,6 т можно будет поднимать из клетки на площадку, находящуюся на высоте 10м. Согласно разработанному проекту, подъемник приводится в действие моторчиком от кофемолки мощностью 100Вт, а потери энергии полностью исключены. Сколько времени при этих условиях занимал бы каждый подъем? Считайте g = 10м/с 2 .

Задача 4. Неизвестная жидкость.

В калориметре поочередно нагревают различные жидкости с помощью одного итого же электронагревателя. На рисунке приведены графики зависимости температуры t жидкостей от времени τ. Известно, что в первом опыте калориметр содержал1 кг воды, во втором – другое количество воды, а в третьем 3 кг некоторой жидкости. Какова была масса воды во втором опыте? С какой жидкостью проводили третий опыт?

Задача 5. Барометр.

На шкале барометров иногда делают надписи «Ясно» или «Облачно». Какая из этих записей соответствует более высокому давлению? Почему предсказания барометра не всегда оправдываются? Что будет предсказывать барометр на вершине высокой горы?

Предварительный просмотр:

Задачи для 9 класса.

Задача 1.

Ответ обоснуйте.

Задача 2.

Задача 3.

Сосуд с водой при температуре 10°С поставили на электроплитку. Через 10 минут вода закипела. За какое время в сосуде полностью испарится вода?

Задача 4.

Задача 5.

В стакан, наполненный водой, опустили лед. Изменится ли уровень воды в стакане, когда лед растает? Как изменится уровень воды, если в кусок льда был вморожен свинцовый шарик? (объем шарика считать пренебрежительно малым по сравнению с объемом льда)

Предварительный просмотр:

Задачи для 10 класса.

Задача 1.

Человек, стоящий на берегу реки шириной в 100м хочет переправиться на другой берег, в прямо противоположную точку. Он может это сделать двумя способами:

  1. Плыть все время под углом к течению так, что результирующая скорость будет все время перпендикулярна берегу;
  2. Плыть прямо к противоположному берегу, а расстояние, на которое его снесет течением, пройти затем пешком. Какой способ позволит переправиться быстрее? Плавает он со скоростью 4км/ч, а идет со скоростью 6,4км/ч, скорость течения реки 3км/ч.

Задача 2.

В калориметре поочередно нагревают различные жидкости с помощью одного итого же электронагревателя. На рисунке приведены графики зависимости температуры t жидкостей от времени τ. Известно, что в первом опыте калориметр содержал 1 кг воды, во втором – другое количество воды, а в третьем 3 кг некоторой жидкости. Какова была масса воды во втором опыте? С какой жидкостью проводили третий опыт?

Задача 3.

Тело, имея начальную скорость V 0 = 1 м/c, двигалось равноускоренно и, пройдя некоторое расстояние, приобрело скорость V = 7 м/с. Какова была скорость тела на половине этого расстояния?

Задача 4.

На двух лампочках написано « 220В, 60 Вт» и «220В, 40Вт». Какова мощность тока в каждой из лампочек при последовательном и параллельном включении, если напряжение в сети равно 220В?

Задача 5.

В стакан, наполненный водой, опустили лед. Изменится ли уровень воды в стакане, когда лед растает? Как изменится уровень воды, если в кусок льда был вморожен свинцовый шарик? (объем шарика считать пренебрежительно малым по сравнению с объемом льда).

Задача 3.

Три одинаковых заряда q расположены на одной прямой, на расстоянии l друг от друга. Чему равна потенциальная энергия системы?

Задача 4.

Груз массой m 1 подвешен к пружине жесткостью k и находится в состоянии равновесия. В результате неупругого попадания пули, летящей вертикально вверх, груз пришел в движение и остановился в положении, когда пружина оказалась нерастянутой (и несжатой). Определите скорость пули, если ее масса равна m 2 . Массой пружины пренебречь.

Задача 5.

В стакан, наполненный водой, опустили лед. Изменится ли уровень воды в стакане, когда лед растает? Как изменится уровень воды, если в кусок льда был вморожен свинцовый шарик? (объем шарика считать пренебрежительно малым по сравнению с объемом льда).


Выберите документ из архива для просмотра:

Методические рекомендации по проведению и оцениванию школьного этапа Олимпиады.docx

Библиотека
материалов

    На школьном этапе в задание для учащихся 7 и 8 классов рекомендуется включать по 4 задачи. На их выполнение отводить 2 часа; для учащихся 9, 10 и 11 классов – по 5 задач, на выполнение которых отводить 3 часа.

    Задания каждой возрастной параллели составляются в одном варианте, поэтому участники должны сидеть по одному за столом (партой).

    Перед началом тура участник заполняет обложку тетради, указывая на ней свои данные.

    Участники выполняют работы ручками с синими или фиолетовыми чернилами. Запрещается использование для записи решений ручек с красными или зелеными чернилами.

    Во время Олимпиады допускается использование участниками Олимпиады простого инженерного калькулятора. И напротив, недопустимо использование справочной литературы, учебников и.т.п. При необходимости, учащиеся должны быть обеспечены таблицами Менделеева.

Система оценивания результатов Олимпиады

    Количество баллов за каждую задачу теоретического тура лежит в пределах от 0 до 10 баллов.

    Если задача решена частично, то оценке подлежат этапы решения задачи. Не рекомендуется вводить дробные баллы. В крайнем случае, следует их округлять «в пользу ученика» до целых баллов.

    Не допускается снятие баллов за «плохой почерк», неаккуратные записи, или за решение задачи способом, не совпадающим со способом, предложенным методической комиссией.

Примечание. Вообще не следует слишком догматично следовать авторской системе оценивания (это лишь рекомендации!). Решения и подходы школьников могут отличаться от авторских, быть не рациональными.

    Особое внимание надо обратить на применяемый математический аппарат, используемый для задач, не имеющих альтернативных вариантов решения.

Пример соответствия выставляемых баллов и решения, приведенного участником Олимпиады

Баллы

Правильность (ошибочность) решения

Полное верное решение

Верное решение. Имеются небольшие недочеты, в целом не влияющие на решение.

Выбранный для просмотра документ Школьный этап олимпиады по физике 9 класс.docx

Библиотека
материалов

9 класс

1. Движения поездов.

t 1 = 23 c t 2 = 13 c

2. Расчет электрических цепей.

R 1 = R 4 = 600 Ом, R 2 = R 3 = 1,8 кОм.

3. Калориметр.

t 0 , 0 о С . М , ее удельную теплоемкость с , λ m .

4. Цветные стекла.

5. Колба в воде.

3 вместимостью 1,5 л имеет массу 250 г. Груз, какой массы надо поместить в колбу, чтобы она утонула в воде? Плотность воды 1 г/см 3 .

1. Экспериментатор Глюк наблюдал за встречным движением скорого поезда и электрички. Оказалось, что каждый из поездов прошел мимо Глюка за одно и тоже время t 1 = 23 c . А в это время друг Глюка, теоретик Баг, ехал в электричке и определил, что скорый поезд прошел мимо него за t 2 = 13 c . Во сколько раз отличаются длины поезда и электрички?

Решение.

Критерии оценивания:

    Запись уравнения движения скорого поезда – 1 балл

    Запись уравнения движения электрички – 1 балл

    Запись уравнения движения при сближении скорого поезда и электрички – 2 балла

    Решение уравнения движения, запись формулы в общем виде – 5 баллов

    Математические расчеты –1 балл

2. Каково сопротивление цепи при разомкнутом и замкнутом ключе? R 1 = R 4 = 600 Ом, R 2 = R 3 = 1,8 кОм.

Решение.

    При разомкнутом ключе: R o = 1,2 кОм.

    При замкнутом ключе: R o = 0,9 кОм

Эквивалентная схема при замкнутом ключе:

Критерии оценивания:

    Нахождение общего сопротивления цепи при разомкнутом ключе – 3 балла

    Эквивалентная схема при замкнутом ключе – 2 балла

    Нахождение общего сопротивления цепи при замкнутом ключе – 3 балла

    Математические вычисления, перевод единиц измерения – 2 балла

3. В калориметр с водой, температура которой t 0 , бросили кусочек льда, имевшего температуру 0 о С . После установления теплового равновесия оказалось, что четверть льда не растаяло. Считая известными массу воды М , ее удельную теплоемкость с , удельную теплоту плавления льда λ , найдите начальную массу кусочка льда m .

Решение.

Критерии оценивания:

    Составление уравнения количества теплоты, отданного холодной водой – 2 балла

    Решение уравнения теплового баланса (запись формулы в общем виде, без промежуточных вычислений) – 3 балла

    Вывод единиц измерения для проверки расчетной формулы – 1 балл

4. На тетради написано красным карандашом «отлично» и «зеленым» - «хорошо». Имеются два стекла – зеленое и красное. Через какое стекло нужно смотреть, чтобы увидеть слово «отлично»? Свой ответ поясните.

Решение.

    Если красное стекло поднести к записи красным карандашом, то она не будет видна, т.к. красное стекло пропускает только красные лучи и весь фон будет красным.

    Если же рассматривать запись красным карандашом через зеленое стекло, то на зеленом фоне мы увидим слово «отлично», написанное черными буквами, т.к. зеленое стекло не пропускает красные лучи света.

    Чтобы увидеть слово «отлично» в тетради, нужно смотреть через зеленое стекло.

Критерии оценивания:

    Полный ответ – 5 баллов

5. Колба из стекла плотностью 2,5 г/см 3 вместимостью 1,5 л имеет массу 250 г. Груз какой массы надо поместить в колбу, чтобы она утонула в воде? Плотность воды 1 г/см 3 .

Решение.

Критерии оценивания:

    Запись формулы нахождения силы тяжести, действующей на колбу с грузом – 2 балла

    Запись формулы нахождения силы Архимеда, действующей на колбу, погруженную в воду – 3 балла

Выбранный для просмотра документ Школьный этап олимпиады по физике 8 класс.docx

Библиотека
материалов

Школьный этап олимпиады по физике.

8 класс

    Путешественник.

    Попугай Кеша.

В то утро попугай Кешка, как обычно, собирался сделать доклад о пользе банановодства и бананоедства. Позавтракав 5 бананами, он взял мегафон и полез на «трибуну» - на верхушку пальмы высотой 20 м. На полпути он почувствовал, что с мегафоном ему не добраться до вершины. Тогда он оставил мегафон и полез дальше без него. Сумеет ли Кешка сделать доклад, если для доклада нужен запас энергии в 200 Дж, один съеденный банан позволяет совершить работу в 200 Дж, масса попугая 3 кг, масса мегафона 1 кг? (при расчетах принять g = 10 Н/кг)

    Температура.

о

    Льдина.

плотность льда

Ответы, указания, решения к олимпиадным задачам

1. Путешественник 1ч 30 мин ехал со скоростью 10 км/ч на верблюде и потом 3 ч – на осле со скоростью 16 км/ч. Какой была средняя скорость путешественника на всем пути?

Решение.

Критерии оценивания:

    Запись формулы средней скорости движения – 1 балл

    Нахождение пройденного пути на первом этапе движения – 1балл

    Нахождение пройденного пути на втором этапе движения – 1балл

    Математические расчеты, перевод единиц измерения – 2 балла

2. В то утро попугай Кешка, как обычно, собирался сделать доклад о пользе банановодства и бананоедства. Позавтракав 5 бананами, он взял мегафон и полез на «трибуну» - на верхушку пальмы высотой 20м. На полпути он почувствовал, что с мегафоном ему не добраться до вершины. Тогда он оставил мегафон и полез дальше без него. Сумеет ли Кешка сделать доклад, если для доклада нужен запас энергии в 200 Дж, один съеденный банан позволяет совершить работу в 200 Дж, масса попугая 3 кг, масса мегафона 1 кг?

Решение.

Критерии оценивания:

    Нахождение общего запаса энергии от съеденных бананов – 1 балл

    Энергия, затраченная для поднятия тела на высоту h – 2 балла

    Энергия, затраченная Кешкой для подъема на трибуну и выступления – 1 балл

    Математические расчеты, правильная формулировка окончательного ответа – 1 балл

3. В воду массой 1 кг, температура которой 10 о С, вливают 800г кипятка. Какой станет конечная температура смеси? Удельная теплоемкость воды

Решение.

Критерии оценивания:

    Составление уравнения количества теплоты, полученного холодной водой – 1 балл

    Составление уравнения количества теплоты, отданного горячей водой – 1балл

    Запись уравнения теплового баланса – 2балла

    Решение уравнения теплового баланса (запись формулы в общем виде, без промежуточных вычислений) – 5 баллов

4. В реке плавает плоская льдина толщиной 0,3 м. Какова высота выступающей над водой части льдины? Плотность воды плотность льда

Решение.

Критерии оценивания:

    Запись условия плавания тел – 1 балл

    Запись формулы нахождения силы тяжести, действующей на льдину – 2 балла

    Запись формулы нахождения силы Архимеда, действующей на льдину в воде – 3 балла

    Решение системы двух уравнений – 3балла

    Математические вычисления – 1 балл

Выбранный для просмотра документ Школьный этап олимпиады по физике 10 класс.docx

Библиотека
материалов

Школьный этап олимпиады по физике.

10 класс

1. Средняя скорость.

2. Эскалатор.

Эскалатор метро поднимает стоящего на нем пассажира за 1 мин. Если же человек будет идти по остановившемуся эскалатору, на подъем уйдет 3 мин. Сколько времени понадобится на подъем, если человек будет идти по движущемуся вверх эскалатору?

3. Ведро со льдом.

М с = 4200 Дж/(кг о λ = 340000 Дж/кг.

t , мин

t , мин минмиминмин

4. Эквивалентная схема.

Найдите сопротивление показанной на рисунке цепи.

2 R

2 R

2 R

2 R

2 R

2 R

R - ?

5. Баллистический маятник.

m

Ответы, указания, решения к олимпиадным задачам

1 . Путешественник добирался из города А до города Б сначала на поезде, а потом на верблюде. Какой была средняя скорость путешественника, если две трети пути он проехал на поезде, а одну треть пути – на верблюде? Скорость поезда 90 км/ч, скорость верблюда 15 км/ч.

Решение.

    Обозначим расстояние между пунктами через s.

Тогда время движения на поезде:

Критерии оценивания:

    Запись формулы нахождения времени на первом этапе пути – 1 балл

    Запись формулы нахождения времени на втором этапе движения – 1балл

    Нахождение всего времени движения – 3 балла

    Вывод расчетной формулы для нахождения средней скорости (запись формулы в общем виде, без промежуточных вычислений) – 3 балла

    Математические расчеты – 2 балла.

2. Эскалатор метро поднимает стоящего на нем пассажира за 1мин. Если же человек будет идти по остановившемуся эскалатору, на подъем уйдет 3 мин. Сколько времени понадобится на подъем, если человек будет идти по движущемуся вверх эскалатору?

Решение.

Критерии оценивания:

    Составление уравнения движения для пассажира на движущемся эскалаторе – 1балл

    Составление уравнения движения для пассажира, движущегося на неподвижном эскалаторе – 1 балл

    Составление уравнения движения для движущегося пассажира, на движущемся эскалаторе –2 балла

    Решение системы уравнений, нахождение времени движения для движущегося пассажира на движущемся эскалаторе (вывод расчетной формулы в общем виде без промежуточных вычислений) – 4 балла

    Математические расчеты – 1 балл

3. В ведре находится смесь воды со льдом общей массой М = 10 кг. Ведро внесли в комнату и сразу же начали измерять температуру смеси. Получившаяся зависимость температуры от времени изображена на рисунке. Удельная теплоемкость воды с = 4200 Дж/(кг о С). Удельная теплота плавления льда λ = 340000 Дж/кг. Определите массу льда в ведре, когда его внесли в комнату. Теплоемкостью ведра пренебречь.

, ˚ С

t , мин минмиминмин

Решение.

Критерии оценивания:

    Составление уравнения количества теплоты, полученного водой – 2 балла

    Составление уравнения количества теплоты, необходимого для плавления льда – 3 балла

    Запись уравнения теплового баланса – 1 балл

    Решение системы уравнений (запись формулы в общем виде, без промежуточных вычислений) – 3 балла

    Математические расчеты – 1 балл

4. Найдите сопротивление цепи, показанной на рисунке.

2 R

2 R

2 R

2 R

2 R

2 R

R - ?

Решение:

    Два правых сопротивления соединены параллельно и вместе дают R .

    Это сопротивление подсоединено последовательно самому правому сопротивлению величиной R . Вместе они дают сопротивление величиной 2 R .

    Таким образом, двигаясь от правого конца цепи к левому, получим, что общее сопротивление между входами цепи равно R .

Критерии оценивания:

    Расчет параллельного соединения двух резисторов – 2 балла

    Расчет последовательного соединения двух резисторов – 2 балла

    Эквивалентная схема цепи – 5 баллов

    Математические вычисления – 1 балл

5. В ящик массой М, подвешенный на тонкой нити, попадает пуля массой m , летевшая горизонтально со скоростью , и застревает в нем. На какую высоту Н поднимается ящик после попадания в него пули?

Решение.

Бабочка – 8 км/ч

Муха – 300 м/мин

Гепард – 112 км/ч

Черепаха – 6 м/мин

2. Клад.

Обнаружена запись о местонахождении клада: «От старого дуба пройти на север 20 м, повернуть налево и пройти 30 м, повернуть налево и пройти 60 м, повернуть направо и пройти 15 м, повернуть направо и пройти 40 м; здесь копать». Каков путь, который согласно записи, надо пройти, чтобы дойти от дуба до клада? На каком расстоянии от дуба находится клад. Выполните рисунок задачи.

3. Таракан Митрофан.

Таракан Митрофан совершает прогулку по кухне. Первые 10 с он шел со скоростью 1 см/с в направлении на север, затем повернул на запад и прошел 50 см за 10с, 5 с постоял, а затем в направлении на северо-восток со скоростью 2 см/с, проделал путь длиной 20 см. Здесь его настигла нога человека. Сколько времени гулял по кухне таракан Митрофан? Какова средняя скорость движения таракана Митрофана?

4. Гонки на эскалаторе.

Ответы, указания, решения к олимпиадным задачам

1. Запишите названия животных в порядке убывания скорости их движения:

    Акула – 500 м/мин

    Бабочка – 8 км/ч

    Муха – 300 м/мин

    Гепард – 112 км/ч

    Черепаха – 6 м/мин

Решение.

Критерии оценивания:

    Перевод скорости движения бабочки в Международную систему единиц – 1 балл

    Перевод скорости движения мухи в СИ – 1 балл

    Перевод скорости движения гепарда в СИ – 1 балл

    Перевод скорости движения черепахи в СИ – 1 балл

    Запись названия животных в порядке убывания скорости движения – 1 балл.

    • Гепард – 31,1 м/с

      Акула – 500 м/мин

      Муха – 5 м/с

      Бабочка – 2,2 м/с

      Черепаха – 0,1 м/с

2. Обнаружена запись о местонахождении клада: «От старого дуба пройти на север 20 м, повернуть налево и пройти 30м, повернуть налево и пройти 60м, повернуть направо и пройти 15 м, повернуть направо и пройти 40 м; здесь копать». Каков путь, который согласно записи, надо пройти, чтобы дойти от дуба до клада? На каком расстоянии от дуба находится клад. Выполните рисунок задачи.

Решение.

Критерии оценивания:

    Рисунок плана траектории, приняв масштаб: в 1см 10м – 2 балла

    Нахождение пройденного пути – 1балл

    Понимание отличия пройденного пути от перемещения тела – 2балла

3. Таракан Митрофан совершает прогулку по кухне. Первые 10 с он шел со скоростью 1 см/с в направлении на север, затем повернул на запад и прошел 50 см за 10с, 5 с постоял, а затем в направлении на северо-восток со скоростью 2 см/с, проделал путь длиной 20 см.

Здесь его настигла нога человека. Сколько времени гулял по кухне таракан Митрофан? Какова средняя скорость движения таракана Митрофана?

Решение.

Критерии оценивания:

    Нахождение времени движения на третьем этапе движения: – 1балл

    Нахождение пройденного пути на первом этапе движения таракана – 1 балл

    Запись формулы нахождения средней скорости движения таракана – 2балла

    Математические расчеты – 1 балл

4. Два малыша Петя и Вася решили устроить гонки на движущемся вниз эскалаторе. Начав одновременно, они побежали из одной точки, расположенной точно посередине эскалатора, в разные стороны: Петя - вниз, а Вася - вверх по эскалатору. Время, затраченное на дистанцию Васей, оказалось в 3 раза больше Петиного. С какой скоростью движется эскалатор, если друзья на последних соревнованиях показали одинаковый результат, пробежав такую же дистанцию со скоростью 2,1 м/с?

Найдите материал к любому уроку,

по перемещению за первые 3 с движения

8 класс


XLVI Всероссийская олимпиада школьников по физике. Ленинградская область. Муниципальный этап

9 класс

     =2,7 10 3 кг/м 3 ,  в = 10 3 кг/м 3 и  Б =0,7 10 3 кг/м 3 . Выталкивающей силой воздуха пренебречь g = 10 м/c 2 .

    с =4,2 кДж/K?

XLVI Всероссийская олимпиада школьников по физике. Ленинградская область. Муниципальный этап

10 класс

H H равен V .

Q


4
ρ ρ v . Определить отношение ρ/ρ v . Ускорение свободного падения g .

XLVI Всероссийская олимпиада школьников по физике. Ленинградская область. Муниципальный этап

11 класс

v . R g .

3. Какой максимальный объём воды плотностью ρ 1 = 1,0 г/см 3 можно налить в H -образную несимметричную трубку с открытыми верхними концами, частично заполненную маслом плотностью ρ 2 = 0,75 г/см 3 ? Площадь горизонтального сечения вертикальных частей трубки равна S . Объёмом горизонтальной части трубки можно пренебречь. Вертикальные размеры трубки и высота столба масла приведены на рисунке (высоту h считать заданной).

Примечание.

4. Чему равно сопротивление проволочного каркаса в виде прямоугольника со сторонами а и в и диагональю, если ток течет от точки А к точке В? Сопротивление единицы длины провода .

    Движение материальной точки описывается уравнением х(t)=0,2 sin(3,14t), где х выражается в метрах, t – в секундах. Определите путь, пройденный точкой за 10 с движения.

Возможные решения

7 класс

    На графике показана зависимость пути, пройденного телом от времени. Какой из графиков соответствует зависимости скорости этого тела от времени?

Решение: Правильный ответ Г.

2. Из пункта A в пункт B выехал автомобиль «Волга» со скоростью 90 км/ч. В то же время навстречу ему из пункта B выехал автомобиль «Жигули». В 12 часов дня машины проехали мимо друг друга. В 12:49 «Волга» прибыла в пункт B , а ещё через 51 минуту «Жигули» прибыли в A . Вычислите скорость «Жигулей».

Решение: Волга» проехала путь от пункта A до места встречи с «Жигулями» за время t x , а «Жигули» этот же участок проехали за t 1 = 100 минут. В свою очередь, «Жигули» проехали путь от пункта B до места встречи с «Волгой» за время t x , а «Волга» этот же участок проехала за t 2 = 49 минут. Запишем эти факты в виде уравнений:

где υ 1 – скорость «Жигулей», а υ 2 – скорость «Волги». Поделив почленно одно уравнение на другое, получим:


.

Отсюда υ 1 = 0,7υ 2 = 63 км/ч.

3. Материальная точка движется по окружности радиусом R=2 м с постоянной по модулю скоростью, совершая полный оборот за 4 с. Определите среднюю скорость по перемещению за первые 3 с движения

Решение: Перемещение материальной точки за 3 с составляет

Средняя скорость по перемещению равна
/3

4. Тело движется так, что скорости его в течение каждого из n равных промежутков времени равны соответственно V 1 ,V 2 , V 3 , …..V n . Какова средняя скорость тела?

Решение:

XLVI Всероссийская олимпиада школьников по физике. Ленинградская область. Муниципальный этап

Возможные решения

8 класс


Решение: F 1 mg =F 1 +F 2 F 2

3 gV =  1 gV 2/3 +  2 gV 1/3

mg  3 =  1 2/3 +  2 1/3

 3 = (2  1 +  2 )/3

2. Междугородный автобус прошел 80 км за 1 час. Двигатель развивал мощность 70 кВт при КПД 25%. Сколько дизельного топлива (плотность 800 кг/м 3 , удельная теплота сгорания 42 10 6 Дж/кг) сэкономил водитель, если норма расхода горючего 40 л на 100 км пути?

Решение: КПД = A / Q = Nt / rm = Nt / r V

V= Nt/r  КПД

Вычисления: V= 0,03 м 3 ; из пропорции 80/100 = x/40 определяем норму расхода горючего на 80 км х = 32 (литра)

V=32-30=2 (литра)

3. Человек переправляется на лодке из пункта А в пункт В, находящийся на кратчайшем расстоянии от А на другом берегу. Скорость лодки относительно воды 2,5 м/c, скорость течения реки 1,5 м/c. Какое минимальное время потребуется ему для переправы, если ширина реки равна 800 м?

Решение: Для переправы за минимальное время необходимо, чтобы вектор результирующей скорости v был направлен перпендикулярно берегу

4. Тело проходит одинаковые участки пути с постоянными в пределах участка скоростями V 1 , V 2 , V 3 , ….. V n .Определите среднюю скорость на всем пути.

Решение:

XLVI Всероссийская олимпиада школьников по физике. Ленинградская область. Муниципальный этап

Возможные решения

9 класс

    Полый шарик из алюминия находясь в воде, растягивает пружину динамометра с силой 0.24 Н, а в бензине с силой 0,33 Н. Найти объем полости. Плотности алюминия, воды и бензина соответственно  =2,7 10 3 кг/м 3 ,  в = 10 3 кг/м 3 и  Б =0,7 10 3 кг/м 3 g = 10 м/c 2 .

Решение:

Решение: Кубик находится в равновесии под действием трех сил: силы тяжести m g , архимедовой силы F A и силы реакции со стороны подставок, которую, в свою очередь, удобно разложить на две составляющие: нормальную к наклонному дну составляющую силы реакции N и силу трения о подставки F тр.

Отметим, что наличие подставок, на которых покоится кубик, играет в задаче важную роль, т.к. именно благодаря им вода окружает кубик со всех сторон, и для определения силы, с которой вода действует на него, можно воспользоваться законом Архимеда. Если бы кубик лежал непосредственно на дне сосуда и вода под него не подтекала, то результирующая поверхностных сил давления воды на кубик не выталкивала бы его наверх, а наоборот, еще сильнее прижимала бы ко дну. В нашем случае на кубик действует выталкивающая сила F A = a 3 g , направленная вверх.

Проектируя все силы на координатную ось, параллельную дну сосуда, запишем условие равновесия кубика в виде: F тр = (mg – F A) sin.

Учитывая, что масса кубика m =  a a 3 , получаем ответ: F тр =( a –  в )a 3 g sin = 8,5 (Н).

    Камень, брошенный под углом  30 0 к горизонту, дважды был на одной высоте h; спустя время t 1 = 3 c и время t 2 = 5 c после начала движения. Найти начальную скорость тела. Ускорение свободного падения Земли равно 9,81 м/c 2 .

Решение: Движение тела в вертикальном направлении описывается уравнением:

Отсюда при y = h получим;

Используя свойства корней квадратного уравнения, согласно которым

получим

    Ускорение свободного падения на поверхности Солнца 264,6 м/c 2 , а радиус Солнца в 108 раз больше радиуса Земли. Определите отношение плотностей Земли и Солнца. Ускорение свободного падения Земли равно 9,81 м/c 2 .

Решение: Применим закон всемирного тяготения для определения g

    Для измерения температуры 66 г воды в нее погрузили термометр, имеющий теплоемкость С Т = 1,9 Дж/К, который показывал температуру в помещении t 2 =17,8 0 С. Какова действительная температура воды, если термометр показывает 32,4 0 С. Теплоемкость воды с =4,2 кДж/K?

Решение: Термометр при погружении его в воду получил количество теплоты
.

Это количество теплоты отдано ему водой; следовательно
.

Отсюда

XLVI Всероссийская олимпиада школьников по физике. Ленинградская область. Муниципальный этап

Возможные решения

10 класс

1. Пузырек воздуха поднимается со дна водоема, имеющего глубину H . Найти зависимость радиуса пузырька воздуха от глубины его положения в текущий момент времени, если его объем на глубине H равен V .

Решение: Давление на дне водоема:
на глубине h :

Объем пузырька на глубине h :

Отсюда

2. За время t 1 = 40 c в цепи состоящей из трех одинаковых проводников соединенных параллельно и включенных в сеть, выделилось некоторое количество теплоты Q . За какое время выделится такое же количество теплоты, если проводники соединить последовательно?

Решение:

3. Можно ли две лампы накаливания мощностью 60 Вт и 100 Вт, рассчитанные на напряжение 110 В, включить последовательно в сеть напряжением 220 В, если допустимо превышение напряжения на каждой лампе не более 10% от номинального? Вольтамперная характеристика (зависимость силы тока в лампе от приложенного напряжения) показана на рисунке.

Решение: При номинальном напряжении U н =110 В ток, текущий через лампу мощностью Р 1 = 60 Вт равен
А. При последовательном соединении ламп такой же ток пойдет через лампу мощностью Р 2 = 100 Вт. Согласно вольтамперной характеристике этой лампы, при токе 0,5 А напряжение на этой лампе должно быть
В. Следовательно, при последовательном соединении двух ламп напряжение на лампе мощностью 60 Вт достигает номинального уже при напряжении в сети
В. Поэтому при напряжении в сети 220 В напряжение на этой лампе будет превышать номинальное больше, чем на 10%, и лампа перегорит.

4
. Два одинаковых шара плотности ρ соединены невесомой нитью, переброшенной через блок. Правый шар, погруженный в вязкую жидкость плотности ρ 0 , поднимается с установившейся скоростью v . Определить отношение ρ/ρ 0 , если установившаяся скорость свободно падающего в жидкости шара также равна v . Ускорение свободного падения g .

Решение: Силы сопротивления движению шаров из-за равенства их установившихся скоростей одинаковы в обоих случаях, хотя и направлены в противоположные стороны.

Запишем динамическое уравнение движения в проекциях на ось оу , направленную вертикально вверх, для первого и второго случаев (движения системы тел и падения одного шарика в жидкости, соответственно):

T – mg = 0

T + F A – mg – F c = 0

F A – mg + F c = 0 ,

где mg –модуль силы тяжести, Т – модуль силы натяжения нити, F A – модуль выталкивающей силы, F c - модуль силы сопротивления.

Решая систему уравнений, получим,
.

5. Спортсмены бегут с одинаковыми скоростями v колонной длины l 0 . Навстречу бежит тренер со скоростью u (u Возможные решения

11 класс

1. Колесо радиуса R катится без проскальзывания с постоянной скоростью центра колеса v . С верхней точки обода колеса срывается камешек. Через какое время колесо наедет на этот камешек? Радиус колеса R , ускорение свободного падения g .

Решение: Если ось колеса движется со скоростью v, без проскальзывания, то скорость нижней точки равна 0, а верхней, как и горизонтальная скорость камушка, равна 2v .

Время падения камушка

Время движения оси по горизонтали
в два раза больше.

Значит, наезд произойдет через
.

2. Муравей бежит от муравейника по прямой так, что скорость его обратно пропорциональна расстоянию до центра муравейника. В тот момент, когда муравей находится в точке А на расстоянии l 1 = 1 м от центра муравейника его скорость v 1 = 2 см/с. За какое время муравей добежит от точки А до точки В, которая находится на расстоянии l 2 = 2 м от центра муравейника?

Решение: Скорость муравья меняется со временем не по линейному закону. Поэтому средняя скорость на разных участках пути различна, и пользоваться для решения известными формулами для средней скорости мы не можем. Разобьем путь муравья от точки А до точки В на малые участки, проходимые за одинаковые промежутки времени
. Тогда ρ 2 = 0,75 г/см 3 ? Площадь горизонтального сечения вертикальных частей трубки равна S . Объёмом горизонтальной части трубки можно пренебречь. Вертикальные размеры трубки и высота столба масла приведены на рисунке (высоту h считать заданной).

Примечание. Затыкать открытые концы трубки, наклонять её или выливать из неё масло запрещено.

Решение: Важно, чтобы в коротком колене осталось как можно меньше масла. Тогда в высокой трубке можно будет создать столб максимальной высоты, превышающей 4h на х . Для этого начнём наливать воду в правое колено. Так будет продолжаться до тех пор, пока уровень воды не достигнет 2h в правом колене, а уровень масла, соответственно, – 3h в левом. Дальнейшее вытеснение масла невозможно, так как граница раздела масло-вода в правом колене станет выше соединительной трубки, и в левое колено начнёт поступать вода. Процесс добавления воды придётся прекратить, когда верхняя граница масла в правом колене достигнет верха колена. Условие равенства давлений на уровне соединительной трубки даёт:

5. Движение материальной точки описывается уравнением х(t)=0,2 sin(3,14t), где х выражается в метрах, t – в секундах. Определите путь, пройденный точкой за 10 с движения.

Решение: Движение описывается уравнением:

;

отсюда Т=1 с За время 10 с точка совершит 10 полных колебаний. За время одного полного колебания точка проходит путь равный 4 амплитудам.

Полный путь равен 10x 4x 0,2 = 8 м

21 февраля в доме Правительства РФ состоялась церемония вручения премий Правительства в области образования за 2018 год. Награды лауреатам вручила заместитель Председателя Правительства РФ Т.А. Голикова.

В числе лауреатов премии — сотрудники Лаборатории по работе с одаренными детьми. Премию получили преподаватели национальной сборной РФ на IPhO Виталий Шевченко и Александр Киселев, преподаватели сборной РФ на IJSO Елена Михайловна Снигирёва (химия) и Игорь Киселев (биология) и руководитель сборной РФ проректор МФТИ Артём Анатольевич Воронов.

Основными достижениями, за которые коллектив был удостоен правительственной награды — 5 золотых медалей команды России на IPhO-2017 в Индонезии и 6 золотых медалей команды на IJSO-2017 в Голландии. Каждый школьник привез домой золото!

Такой высокий результат на международной олимпиаде по физике был достигнут командой России впервые. За всю историю существования IPhO с 1967 года ни сборной России, ни сборной СССР никогда раньше не удавалось завоевать пять золотых медалей.

Сложность задач олимпиады и уровень подготовки команд других стран непрерывно растет. Однако сборная России все последние годы оказывается в пятерке лучших команд мира. Для того чтобы добиваться высоких результатов, преподаватели и руководство сборной совершенствуют систему подготовки к межнару в нашей стране. Появились учебные школы, где школьники подробно изучают наиболее трудные разделы программы. Активно создается база экспериментальных задач, выполняя которые ребята готовятся к экспериментальному туру. Проводится регулярная дистанционная работа, в течение года подготовки ребята получают около десяти теоретических домашних заданий. Большое внимание уделяется качественному переводу условий задач на самой олимпиаде. Совершенствуются учебные курсы.

Высокие результаты на международных олимпиадах — это результат долгой работы большого числа педагогов, сотрудников и студентов МФТИ, личных преподавателей на местах, и упорного труда самих школьников. Кроме вышеупомянутых лауреатов премии, огромный вклад в подготовку национальной сборной внесли:

Федор Цыбров (создание задач квалификационных сборов)

Алексей Ноян (экспериментальная подготовка сборной, разработка экспериментального практикума)

Алексей Алексеев (создание задач квалификационных сборов)

Арсений Пикалов (подготовка теоретических материалов и проведение семинарских занятий)

Иван Ерофеев (многолетняя работа по всем направлениям)

Александр Артемьев (проверка домашних заданий)

Никита Семенин (создание задач квалификационных сборов)

Андрей Песков (разработка и создание экспериментальных установок)

Глеб Кузнецов (экспериментальная подготовка сборной)