Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему: | Образовательная социальная сеть

Всероссийская олимпиада школьников по физике (2022-2022 уч.г.) школьный этап, 8 класс

Всероссийская олимпиада школьников по физике (2022-2022 уч.г.) Школьный этап, 7 класс

Решения

Задача 1.

Оптический микроскоп позволяет различить объекты размером около 0,0000003 м. Можно ли в такой микроскоп увидеть капельку воды, по диаметру которой укладывается сто, тысяча, миллион молекул? Поясните ответ. Диаметр молекулы воды равен примерно 0,0000003 мм. Можно ли в такой микроскоп увидеть молекулу воды?

(10 баллов)

Возможное решениеи критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
проведены необходимые преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ в одной системе измерения:
0,0000003 мм ·100 = 0,00000003 м0,0000003 мм ·1000 = 0,0000003 м0,0000003 мм ·1000000 = 0,0003 м
 
Приведено полное правильное объяснение на первый вопрос:
в оптический микроскоп можно увидеть только такую капельку воды, диаметр которой не менее чем в 1000 раз больше диаметра молекулы воды.
Дан правильный ответ на второй вопрос:
молекулы воды нельзя увидеть в оптический микроскоп. 0,0000003 мм < 0,0000003 м

Задача 2.

Пассажир, сидящий у окна в поезде А, идущего со скоростью v1 = 72 км/ч, видит встречный поезд Б в течение некоторого времени. Если бы оба поезда двигались в одном направлении при неизменных скоростях, то время наблюдения пассажиром поезд Б увеличилось бы втрое. Определите скорость v2 поезда Б.

(15 баллов)

Возможное решение
Пусть длина поезда L. При встречном движении поездов пассажир видит поезд Б в течение времени Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть , а при движении поездов в одном направлении – за Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть Так как t2 = 3t1, то 3|v2 v1| = v2 v1. При v2 > v1 имеем 3(v2 v1) = v2 v1 или v2 = 2v1 = 144 км/ч. При v2< v1 имеем 3(v1 v2) = v2 v1 или v2 = 20 v1/2 = 36 км/ч.
Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (длина поезда, время наблюдения поезда Б при встречном движении, время наблюдения поезда Б при движении поездов в одном направлении);
правильно записаны формулы, выражающие закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом:
Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сетьШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
 
3| v2 v1| = v2 v1;
 
проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (для случая v2 > v1 и v2< v1);
в общем виде приведена конечная формула (v2 = 2v1, v2 = 20 v1/2)
представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины (v2 = 144 км/ч, v2 = 36 км/ч).

Задача 3.

Вам даны кастрюля, ведро с водой и чайник, в который необходимо как можно точнее налить воду объемом 2,5 л. Как это можно сделать? (Вместимость ведра — 8 л, кастрюли 5 л, чайника – 3 л) Сделайте пояснительный рисунок.

(5 баллов)

Задача 4.

Два друга, Петр и Павел, поехали на поезде. У Петра был билет в первый вагон, а у Павла — в последний (вагоны нумеруются от локомотива). На одной из промежуточных остановок локомотив перецепили к хвосту поезда, так, что Петр приехал в конечный пункт в последнем вагоне, а Павел — в первом. Сравните пути вагонов, в которых ехали Петр и Павел. Ответ поясните.

(5 баллов)

Возможное решение
В процессе перецепления локомотива расстояние между любыми двумя вагонами, очевидно, не менялось, так как вагоны не расцеплялись. Таким образом, независимо от способа перецепления локомотива, в процессе перецепления вагоны прошли одинаковое расстояние. Также можно заметить, что и до промежуточной остановки, и после нее вагоны также проходили одинаковый путь. Итого, пути вагонов, в которых ехали Петр и Павел, одинаковы.
Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное верное объяснение, включающее следующие элементы:
Указано, что:
вагоны не расцеплялись;в процессе перецепления локомотива расстояние между любыми двумя вагонами не менялось;в процессе перецепления вагоны прошли одинаковое расстояние;до промежуточной остановки, и после нее вагоны также проходили одинаковый путь;
представлен правильный ответ: пути вагонов, в которых ехали Петр и Павел, одинаковы.

Всероссийская олимпиада школьников по физике (2022-2022 уч.г.) Школьный этап, 8 класс

Решения

Задача 1.

Сколько нужно смешать горячей воды, имеющей температуру 800С, и холодной, имеющей температуру 200С, чтобы получить 60 л воды с температурой 400С? Плотность воды 1000 кг/м3.

(10 баллов)

Возможное решение
Пусть mг – масса горячей воды, тогда масса холодной воды mх = m – mг = rV — mг. В результате теплообмена горячая вода отдает количество теплоты Qг = сmг(tг – t), а холодная вода получает количество теплоты Qх = сmх(t – tх), где t – температура смеси и tг(tх) – температура горячей (холодной) воды. Согласно уравнению теплового баланса Qг = Qх. Из уравнения сmг(tг – t) = с(rV — mг)(t – tх) находим mг = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть ; mг = 20 кг, mх = 40 кг.
Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (масса горячей (холодной) воды, температура воды)
правильно записаны формулы, выражающие закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом:
mх = m – mг = rV — mг
Qг = сmг(tг – t) — количество теплоты отдает горячая вода
Qх = сmх(t – tх) — количество теплоты получает холодная вода
сmг(tг – t) = с(rV — mг)(t – tх)
проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу;
mг = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сетьпредставлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины
mг = 20 кг
mг = 40 кг

Задача 2.

Два поезда одновременно выехали из пунктов А и В навстречу друг другу. Первый поезд прибыл в пункт В через t1 = 4 часа после встречи поездов, а второй в пункт А через t2 = 9 часов после встречи. Определите, сколько часов был в пути первый поезд.

(10 баллов)

Задача 3.

На легком жестком двухъярусном рычаге, сложной конструкции, уравновешены 4 груза. Длины частей рычага заданы на рисунке. Найдите массу неизвестного груза (mx), если массы трех остальных грузов известны (m = 6 кг)?

Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть

(10 баллов)

Задача 4.

Кусок пористого льда (содержащего воздушные пузырьки) плавает в воде, погрузившись на 1/2 своего объема. Какую часть объема всего куска льда занимают воздушные пузырьки, если отношение плотностей льда и воды равно 0,9?

(10 баллов)

§

Решения

Задача 1.

Два путника идут из пункта А в пункт В. Первый путник первую треть дистанции идет со скоростью 2v0, а оставшийся путь со скоростью v0. Второй путник первую треть времени идет со скоростью 2v0, а оставшийся путь со скоростью v0. Какой путник придет быстрее и во сколько раз меньше времени он затратит на весь путь?

(10 баллов)

Задача 2.

В сосуде находится 1 кг смеси воды и льда. Для нагревания смеси до температуры t1 = 100С необходимо теплоты в 2 раза больше, чем выделяется теплоты при охлаждении смеси до температуры t2 = -50С. Определите первоначальные массы льда и воды в сосуде, если удельная теплоёмкость воды cв = 4,2 кДж/(кг∙°C), льда cл = 2,1 кДж/(кг∙°C), удельная теплота плавления льда λ = 340 кДж/кг. Теплоемкостью сосуда пренебречь.

(10 баллов)

Задача 3.

В сообщающихся сосудах с вертикальными стенками и площадью сечения S = 20 см2 находится вода. В один из сосудов наливают масло массой m = 160 г, при этом вода остается в обоих сосудах и не перемешивается с маслом. Определите разность Dh уровней жидкостей в сосудах. Плотность масла ρм = 800 кг/м3, плотность воды ρв = 1000 кг/м3.

(10 баллов)

Задача 4.

Схема, состоящая из амперметра А, трех одинаковых резисторов сопротивлением R = 10 Ом и ключа К, подсоединена к источнику постоянного напряжения U. Чему равно сопротивление амперметра, если его показание изменилось на 25% после замыкания ключа.

Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть

(10 баллов)

Задача 5.

Машина, двигаясь со скоростью v0 = 72 км/ч, начинает тормозить и останавливается через t0 = 10 с. Считая ускорение машины постоянным, определите тормозной путь S машины и среднюю скорость vср машины за первую половину времени торможения.

(10 баллов)

§

Решения

Задача 1.

Граната, брошенная вертикально вверх, в верхней точке разорвалась на множество одинаковых осколков летящих с одинаковыми скоростями 20 м/с. Определить интервал времени, в течение которого осколки падали на землю.

(10 баллов)

Задача 2.

Ведро, в котором находится m = 10 кг смеси воды со льдом, внесли в комнату и сразу начали измерять температуру смеси. График зависимости температуры от времени t(t) изображен на рисунке. Какая масса льда была в ведре, когда внесли в комнату? Удельная теплоемкость воды с=4200 Дж/(кг оС), удельная теплота плавления льда l = 330 кДж/кг. Теплоемкостью ведра пренебречь.

Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть

(10 баллов)

Возможное решение
Таяние льда в ведре и нагревание воды происходит за счет теплообмена с окружающей средой. Так как рост температуры от времени в рассматриваемом диапазоне является линейным, то мощность Р теплового потока можно считать постоянной. Уравнение теплового баланса для таяния льда mлl = Рt0, где mл – масса льда в ведре, t0 = 50 мин – время таяния льда. Уравнение теплового баланса при нагревании воды mсΔt = РΔt, где Δt — время нагревания воды. Из графика определим Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть . Таким образом Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин;
представлено полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов:
пояснили, что таяние льда в ведре и нагревание воды происходит за счет теплообмена с окружающей;
Заметили, что рост температуры от времени в рассматриваемом диапазоне является линейным, следовательно мощность Р теплового потока можно считать постоянной
средой записано уравнение теплового баланса для таяния льда mлl = Рt0;
уравнение теплового баланса при нагревании воды mсΔt = РΔt;
определим Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сетьпроведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу;
представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть

Задача 3.

Резисторы сопротивлениями R1 = 1 кОм, R2 = 2 кОм, R3 = 3 кОм, R4 = 4 кОм подключены к источнику постоянного напряжения U0 = 33В через клеммы А и В. К резисторам подключили два идеальных амперметра А1, А2. Определите показания амперметров I1, I2.

Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть

Баллов).

Возможное решение
Определим токи Ii, текущие через резисторы Ri (i = 1, 2, 3, 4). Так как амперметры идеальные, то можно рассмотреть эквивалентную электрическую цепь. Для этой цепи Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть , RAB = RAC RCB = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть . Полный ток в цепи Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сетьШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть Для определения показания амперметров запишем закон сохранения токов в узлах d и с ( выбранное направление токов указано на рисунке): I1 = IR1 – IR3 = 5 мА, I2 = IR3 – IR4 = 4 мА
 
Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сетьШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
Сделан пояснительный рисунок;
проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответуопределили сопротивление RAC;определили сопротивление RCB;определили сопротивление RAB;
определили I0;определили IR1;определили IR2;определили IR3;представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины : I1 = 5 мА, I2 = 4 мА 
    

Задача 4.

Кусок льда привязан нитью ко дну цилиндрического сосуда с водой (см. рис.). Над поверхностью воды находится некоторый объём льда. Нить натянута с силой Т= 1Н. На сколько и как изменится уровень воды в сосуде, если лёд растает? Площадь дна сосуда S= 400 см2 , плотность воды ρ= 1 г/см3.

Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть

(10 баллов)

Возможное решение
Запишем условие плавания куска льда в воде: mлg Т =FА= ρ вVп.ч.g; где Vп.ч – объём погружённой в воду части куска льда. Найдём первоначальный уровень воды в сосуде Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть (1), где V о – первоначальный объём воды в сосуде до таяния льда. Соответственно Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть (2), где h2 – уровень воды в сосуде, после таяния льда, V 1 – объём воды, полученной из льда. Решая совместно (1) и (2), получаем h 1 –h 2 = (V п.ч. –V1 )/S; найдём Vп.ч = (m лg Т)/( ρ в.g). Учтём mл = m1, где m1 — масса воды, полученной изо льда m1 = ρвV1 ; V1 = mлв. Тогда h 1 –h 2 = ((mлg Т)/ ρ вg. – m л / ρ в )/ S = 2,5 мм
Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
cделан пояснительный рисунок, с указанием всех действующих сил;
описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин;
представлено полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов:
записано условие плавания куска льда в воде:
mлg Т = FА= ρвVп.ч.g;
записали формулу для расчета h1 ;записали формулу для расчета h2;проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу:
h 1 –h 2 = (V п.ч. –V1 )/S;
Vп.ч = (mлg Т)/(ρв.g);
V1 = mлв ;
h 1 –h 2 = ((mлg Т)/ ρ вg. – m л / ρ в )/ S.
Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины:
h 1 –h 2 = 2,5 мм

Задача 5.

Чему должен быть равен минимальный коэффициент трения μ между шинами и поверхностью наклонной дороги с уклоном α=30о, чтобы автомобиль мог двигаться по ней вверх с ускорением a=0,6 м/с2?

(10 баллов)

§

Решения

Задача 1.

Тело брошено под углом ɑ к горизонту со скоростью Jо, причём максимальная дальность полёта равна максимальной высоте подъёма. Найти угол ɑ, если сопротивлением воздуха можно пренебречь.

(10 баллов)

Задача 2.

Вертикальный цилиндрический сосуд содержит под тяжелым поршнем массой М некоторое количество гелия. Какое количество тепла Q необходимо сообщить газу, чтобы его объем увеличился вдвое? Как изменится результат, если под поршнем будет находиться водород? Потерями тепла и внешним давлением пренебречь.

Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть

(10 баллов)

Возможное решение
Процесс расширения газа происходит при постоянном давлении, поэтому Q = ucрDТ, где
u — количество молей газа, cр – теплоемкость газа при постоянном давлении. cр = cv R, где cv – теплоемкость газа при постоянном объеме. Для гелия (одноатомный газ) cv = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть , cр = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть ; для водорода (двух атомный газ) cv = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть , cр = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть . Газ находится при постоянном давлении р = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть (S – площадь сечения сосуда) и подчиняется уравнению состояния рV = uRT. Таким образом , Q = ucрDТ = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть . Для гелия Q1 = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть , для водорода Q2 = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин;
представлено полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов:
Q = ucр
для гелия cv = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть , cр = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
для водорода (двух атомный газ) cv = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть , cр = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
р = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
уравнение состояния рV = uRT
Проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу:
Q = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
Для гелия Q1 = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
для водорода Q2 = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
 

Задача 3.

Имеется источник тока с внутренним сопротивлением r = 20 Ом. Какое внешнее сопротивление нужно подключить к источнику, чтобы мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении, отличалась от максимально возможной мощности на 25 %?

(10 баллов)

Возможное решение
Тепловая мощность, выделяющаяся на резисторе, имеющем сопротивление R, определяется законом Джоуля – Ленца P=UI , где I – сила тока в цепи, а U – напряжение на резисторе. Сила тока определяется законом Ома для полной цепи Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть , а напряжение на резисторе – законом Ома для участка цепи U = IR Þ Мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении P = I2R = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть Она будет максимальной при условии R = r Þ Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть По условию задачи мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении, отличалась от максимально возможной мощности на 25 % Þ P = 0,75 Pmax Þ Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть Подставляя в полученную формулу числовые данные, находим Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть Получили квадратное уравнение корнями которого являются: R1= 6,7 Ом; R 2= 60 Ом.
Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин;
представлено полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов (законы Ома для участка цепи и полной цепи, закон Джоуля-Ленца):
Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
U = IR
P = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
Мощность максимальна при условии R = r
Проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу:
Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
P = 0,75 PmaxШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сетьПредставлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины R1= 6,7 Ом; R 2=60 Ом.

Задача 4.

В сосуд сечением S1 = 100 cм2, заполненный до высоты h = 10 см водой (ρ= 1 г/см3), погружена трубка сечением S2 = 20 cм2 так, что между ее торцом и дном имеется небольшой зазор. Внутри трубки на поверхности воды лежит невесомый поршень. Какую работу необходимо совершить, чтобы переместить поршень на дно сосуда?

Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть

(10 баллов)

Возможное решение
 
 
Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сетьШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
Рис. 1 рис. 2
Определим зависимость силы, действующей на поршень, от смещения Х относительно первоначального положения: F = rg(H – h Х)S2, где Н – уровень жидкости в сосуде сечением S1 при опускании поршня на высоту Х (рис. 1). Из закона сохранения объема жидкости hS1 = H(S1 – S2) (h- Х) S2, получим Н=h Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сетьХ и Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть Работа по перемещению поршня равна площади под графиком (рис. 2) функции F = F(X) при изменении Х от 0 до h: А = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть Þ А = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин, сделан пояснительный рисунок;
представлено полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов (зависимость силы, действующей на поршень, от смещения Х относительно первоначального положения, условие сохранения объема жидкости, работа по перемещению поршня):
F = rg(H – h Х)S2
hS1 = H(S1 – S2) (h- Х) S2
А = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сетьПроведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу:
Н=h Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сетьХШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть
А = Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сетьПредставлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины А Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть

Задача 5.

Из бесконечности, вдоль одной прямой, навстречу друг другу со скоростями υ0 и 3υ00 = 1000 км/с) движутся два электрона. На какое наименьшее расстояние L они могут сблизиться, без учета гравитационного взаимодействия?Заряд электрона е = 1,6*10-19 Кл; масса электрона m=9,1*10-31кг; электрическая постоянная e0= 8,85*10-12Кл2/(Н*м2)

(10 баллов)

Школьная олимпиада 2022-2022 уч.год. | олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему: | образовательная социальная сеть

 Условия, решения, критерии оценивания (максимальный балл за одну задачу – 10б).

  Задача 1. В калориметре находится m=100 г расплавленного металла галлия при температуре его плавления tпл. = 29,8 0С. Его начали медленно охлаждать, оберегая от внешних воздействий, и в результате температура понизилась до  t = 19,8 0С, а галлий остался жидким, когда переохлажденный таким образом жидкий галлий размешали палочкой, он частично перешел в твердое состояние. Найдите массу отвердевшего галлия и установившуюся в калориметре температуру. Удельная теплота плавления галлия 80 кШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть, удельная теплоемкость галлия

 410 Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть. Теплоемкость калориметра и палочки пренебречь.

Решение:

При отвердевании галлия выделяется теплота кристаллизации, что приводит к нагреванию системы до температуры плавления галлия tпл .= 29,8 0С, поскольку при этой температуре  жидкий и твердый галлий будут находиться в равновесии:Q1= Q2

Количество теплоты, выделяющееся при отвердевании массы  m1 галлия, равноQ1= λm1 (1). Оно идет на нагревание всего галлия до температуры плавления; для этого требуется количество теплоты Q2= cm (tпл. – t) (2).

Следовательно,  m1 = cm (tпл. – t) / λ= 5,1 г.

Заметим, что если бы переохлаждение было бы очень сильным, то теплоты кристаллизации могло  бы не хватить для нагревания всей массы галлия до температуры плавления. Однако поскольку  m1< m2, то в нашем случае галлий  действительно нагреется до этой температуры.

Критерии оценивания:

Задача 2. Рычагом поднимают груз весом 100 Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сетьH, при этом совершают работу 20 Дж. Точка приложения силы, приводящей рычаг в движение, при этом опустилась на 10см.

Определите, на какую высоту поднимется груз. Какова величина силы, приводящей рычаг в движение? Рычаг можно считать идеальным.

Решение:

Сила FШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть, приводящая рычаг в движение, совершила работу A= FШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сетьhШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть (1)

Согласно принципу сохранения работы, точно такую же работу совершил рычаг,

Подняв груз весом Р на высоту hШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть:   A=P hШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть (2)

Из равенств (1) и (2), находим FШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть и hШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть:

FШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть=А/ hШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть=200H.

hШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть= FШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сетьhШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть/P  (3)       hШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть  = 0,02м = 2см.

Ответ: FШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть= 200Н; hШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть=2см.

Критерии оценивания:

Задача 3. У куска дерева, плавающего в воде, над поверхностью воды находится 20% объёма. Найдите плотность дерева. Плотность воды равна 1г/см3. Ответ выразите в г/см3, округлив до десятых.

Решение. На плавающее тело действует выталкивающая сила Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сетьШкольная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть (1)

Условие плавания тел Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть (2),  Отсюда Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть

Ответ: 0,8Школьная олимпиада 2016-2017 уч.год. | Олимпиадные задания по физике (8 класс) на тему:  | Образовательная социальная сеть

Критерии оценивания:

Задача 4. Закрытый бидон из железа частично заполнен керосином. Предложите один из способов, позволяющих, не пользуясь никакими измерительными приборами (и не открывая бидон), определить примерный уровень керосина в бидоне.

Решение.

Можно, например, вначале хорошо охладить бидон с керосином. Затем поместить его в теплое помещение. В помещении в результате конденсации пара бидон покроется капельками воды. По мере нагревания бидона в теплом помещении вода на нем будет испаряться. Так как масса воздуха и паров бензина в верхней части его значительно меньше массы керосина, находящегося в нижней части бидона, то при нагревании бидона в тёплом помещении испарение будет происходить быстрее с верхней части его. В результате в какой-то момент времени можно будет наблюдать резкую границу между сухой поверхностью бидона и частью его, еще покрытой капельками воды. Эта граница и укажет на уровень керосина в бидоне.

Критерии оценивания:

Оцените статью
Олимпиада