Всероссийская олимпиада по физике. 10 класс

Задачи теоретического тура для учащихся 10 классов

Задача 1. Школьник имеет санки со стержнем, прикрепленным к ним под углом α к основанию. Школьник намерен перемещать санки как можно с большим ускорением прилагая силу F. Как ему эффективнее поступить: толкать санки впереди себя или тащить за собой. (Коэффициент трения к одинаковый). Ответ обосновать расчетами.

Задача 2. Тело сначала скользит вниз по наклонной плоскости с углом наклона α, а затем по горизонтальной поверхности и проходит одинаковые расстояния. Определить коэффициент трения к, считая его постоянным на горизонтальной и наклонной поверхностях.

Задача 3. Поезд, идущий со скоростью 72 км/ч, останавливается с помощью тормозов. На сколько поднялась бы температура воздуха в вагонах, если бы вся энергия, поглощаемая при торможении, шла на нагревание этого воздуха? Масса вагона 20 т, объем вагона 120 м3, плотность воздуха принять равной 1,3 кг/м3, а удельную теплоемкость воздуха 1000 Дж/кг∙К.

Задача 4. Для ряда технических устройств удобен круговой реостат (см.рис. R – омметр.). Ползунок П может перемещаться по кольцу, сделанному из однородной проволоки, полное сопротивление которой . Построить график зависимости сопротивления между точками О и А в зависимости от угла поворота α. Сопротивлением ползунка пренебречь.

 физика

Задача экспериментального тура для учащихся 10 классов

 Определить теплоту плавления льда.

Приборы и материалы: термометр, вода, лед, мерный цилиндр, сосуд для плавления льда.

 

Решения задач теоретического тура для учащихся 10 классов

Задача 1.

1-ый случай.

 

 

,

Проектируем на оси х и y.

Конкретизируем проекции:

Откуда .

 

2-ой случай.



 

Уравнение движения в проекциях на оси х и у принимает вид

Откуда , т.е. ускорение больше.

 

Задача 2. По закону сохранения энергии потенциальная энергия, которой обладало тело в точке А, перешла в работу, которую совершило тело при перемещении по наклонному пути и горизонтальному

,



 

 

Задача 3. При торможении вагона выделяется тепло

Это тепло нагревает воздух вагона

откуда , где М – масса вагона, m – масса воздуха, , с – удельная теплоемкость воздуха,  – скорость вагона. =25,60.

Задача 4.

Сопротивление , измеряемое омметром, представляется двумя параллельно соединенными резисторами  и , которые представляют сопротивления участков реостата АВ и ВА.  где R0 – полное сопротивление провода реостата

 = 

 Удобно построить график для отношения

.

В соответствии с моделью реостата

 

  

где  сопротивление единицы длины провода, r – радиус реостата.

Подставляя данные выражения для сопротивлений, получаем

 

 Численное построение приводит к графику, изображенному на рисунке. График симметричный относительно точки 

 

 

 

 

Решение экспериментальной задачи для учащихся 10 классов

 В пустой сосуд положить лед, подождать, пока его t = 0 и подливать воды из мерного сосуда, пока лед не растает.

,

 – масса воды,  – масса льда,  – начальная температура воды,  – конечная температура воды, равна 0.

 – узнать по мерному сосуду, ;  – узнать, перелив воду с растаявшим льдом в мерный сосуд ;

 

; .

Возможны другие варианты.

Поделиться:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*