Всероссийская олимпиада школьников 2016-2017 уч. год. Школьный тур олимпиады по физике. 10 класс

1. Тележки

Две одинаковые тележки, на каждой из которых находится один из братьев- близнецов, связаны легкой верѐвкой и находятся на расстоянии L друг от друга. В некоторый момент времени один из братьев начинает тянуть канат, так что его тележка начинает двигаться с постоянным ускорением а. Через какое время тележки столкнутся?

Считать, что массы братьев одинаковы.

2. Шар в воде

В сосуде с наклонными стенками, заполненном водой, покоится так, как показано на рисунке, шар, объѐмом V. Плотность воды ρ, плотность шара ρ0, причѐм . Найти силы, с которыми шар действует на дно и стенку сосуда, в случае, когда: ρ<ρ0 сосуд покоится; сосуд движется с горизонтальным ускорением а (указано на рисунке).

Все стенки сосуда гладкие.

 

3. Яйцо

Из яйца, проделав маленькое отверстие в скорлупе, выкачали содержимое, налили небольшое количество воды и поставили на горелку. Мощность горелки N = 2 кВт, площадь отверстия S = 4 мм2. Плотность пара ρ=0,6кг/м3. Удельная теплота парообразования воды r =2,3 ·106 Дж/кг. Найти: массу пара, выходящего из отверстия за 1 секунду; скорость пара, выходящего из отверстия; реактивную силу тяги получившегося «яично-скорлупного» двигателя.

 

4. Потерянный груз

Пограничники арестовали лодку с контрабандистом и незаконным грузом. Лодку начинают тянуть за привязанный к ней лѐгкий трос с постоянной силой F=180 Н, но через t=15 c обнаруживается, что лодка движется со скоростью v=20 v/c , а груза на ней нет. Определите промежуток времени t1, прошедший от начала буксировки до момента, когда контрабандист сбросил груз с лодки, если известно, что он толкнул груз в направлении, перпендикулярном направлению движения. На каком расстоянии от места начала буксировки находилась лодка в момент сбрасывания груза? При движении трос остаѐтся горизонтальным. Трением и силами сопротивления пренебречь. Масса лодки с контрабандистом М=120 кг, масса груза m=30 кг.

 

5. Вольтметры

Напряжение источника U = 12 В. В схеме использованы одинаковые вольтметры. Найти их показания.

 

 

 

 

Всероссийская олимпиада школьников 2016-2017 учебный год

Школьный тур олимпиады по физике

10 класс

Решение задач, рекомендации по проверке

1. Тележки

Решение:

Верѐвка действует на тележки с одинаковой силой, массы тележек и братьев одинаковы, следовательно, ускорения тележек также одинаковы. Тогда каждая из тележек пройдѐт одинаковый путь L/2 . Время движения тележек одинаково и определяется из соотношения

 

Рекомендации по проверке: Ускорения тележек одинаковы 5 баллов
Найдено время движения до столкновения +5 баллов

 

2. Шар в воде

 

Решение:

Если сосуд покоится, то сила давления на дно равна

Сила давления на стенку равна нулю.

Рассмотрим случай, когда сосуд движется с ускорением.

Сила давления жидкости на тело имеет две составляющие Fx и Fy(важно! Она не вертикальна!), остальные силы изображены на рисунке. Уравнения движения в проекциях на горизонтальное ОХ( ось направлена влево, по ускорению) и вертикальное ОУ (вверх) направления имеют вид

 

 

Из записанных соотношений определяем силу, с которой наклонная стенка действует на шарик,

и силу, с которой дно действует на шар

 

 

Рекомендации по проверке:

В случае покоящегося сосуда найдена сила давления на дно

 

 

 

2 балла

В случае покоящегося сосуда найдена сила давления стенки 1 балл
В случае движущегося сосуда сказано, что сила давления жидкости на тело не вертикальна записаны уравнения движения тела

Найдены обе силы (со стороны стенки и со стороны дна)

2 балла  

 

2 балла

 

3 балла

3. Яйцо

Решение:

Обозначим скорость выходящего из отверстия пара v . Тогда за промежуток времени Δt из отверстия выйдет масса пара, равная

 

Рекомендации по проверке: Записано уравнение теплового баланса, в общем виде определена масса испаряющейся в единицу времени воды (выходящего пара);

правильно посчитана масса пара 2 балла

1 балл Установлена связь массы пара, выходящего из отверстия в единицу времени и скорости пара, найдена скорость пара в общем виде;

правильно посчитана масса пара 2 балла

1 балл В общем виде записано выражение для реактивной силы;

Правильно посчитано значение силы 3 балла

1 балл

4. Потерянный груз

Решение.

Рекомендации по проверке: Установлено, что у лодки будут различные ускорения до и после сбрасывания груза;

Найдены значения ускорений хотя бы в общем виде, численные значения можно не считать 2 балла

 

1 балл Установлена связь скоростей лодки до и после сбрасывания груза, при этом ребѐнок может подробно писать закон сохранения импульса, а может написать слова, примерно такие же, как в разборе, но обязательно должны быть слова о том, что скорость груза в момент сбрасывания перпендикулярна скорости лодки, поэтому скорость лодки не меняется 2 балл Правильно записаны выражения для V1 и V 2 балла Найдено время t1 2 балла Найден путь S +1 балл

 

5. Вольтметры

 

Решение:

Рекомендации по проверке:

Правильно определено сопротивление цепи

Если определено сопротивление не верно, то эти баллы можно разбить так (2 балла – за то, что ребѐнок увидел, что средний провод позволяет считать, что схема представляет из себя два блока из параллельно соединѐнных вольтметров, 1 балл – за то, что определено, что два левых вольтметра соединены параллельно, 1 балл – за то, что четыре правых соединены параллельно 4 балла
Найден ток в подводящих проводах I 2 балла
Определены показания «левых» вольтметров 2 балла
Определены показания «правых» вольтметров 2 балла

 

Поделиться:

Добавить комментарий

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

*