Олимпиадные задания по физике 8. Школьный этап Всероссийской олимпиады школьников по физике (8 класс)
Машина проехала расстояние L = 160 км от города до деревни за время T = 2 часа. Её скорость на первом, хорошем, участке пути была на ∆V = 10 км/час больше средней скорости на всём пути, а на втором, плохом, участке – на ∆V = 10 км/час меньше средней скорости на всём пути. Чему равна длина s плохого участка пути?
Возможное решение
Средняя скорость машины на всём пути V ср = L / T = 80 км/ч. Тогда на первом участке пути машина имела скорость V 1 = 90 км/ч, а на втором – V 2 = 70 км/ч.
Среднюю скорость на всём пути можно выразить через длины участков пути и скорости на них:
Ответ : S = 70 км
Критерии оценивания
Задача 2
На середину плоской льдины толщиной H = 60 см, плавающей в воде, ставят маленький медный кубик, в результате чего глубина погружения льдины увеличивается на Δh = 0,5 см. Чему станет равна глубина H п погружения этой льдины, если на её середину вместо медного кубика поставить железный кубик с вдвое большей стороной? Плотность льда ρ л = 900 кг/м 3 , плотность воды ρ в = 1000 кг/м 3 , плотность меди ρ м = 8900 кг/м 3 , плотность железа ρ ж = 7800 кг/м 3 .
Возможное решение
В отсутствие кубиков сила тяжести, действующая на льдину, уравновешивается силой Архимеда. Над водой выступает часть льдины высотой h = H/10 = 6 см.
Это следует из условия плавания:
S∙H∙ρ л = S∙ρ в ∙g∙(H-h),
где S – площадь льдины.
Сила тяжести, действующая на кубик, уравновешивается добавочной силой Архимеда. Запишем условия равновесия только для добавочных сил. Для медного кубика: S∙Δh∙ρ в = ρ м ∙a 3 ∙g. Для железного кубика: S∙ΔH∙ρ в ∙g = ρ ж ∙8a 3 ∙g, где ΔH – добавочная глубина погружения льдины с железным кубиком. Разделив одно уравнение на другое, получим:
Отсюда H п = (H – h) + ΔH = 57,5 см.
Это значение меньше толщины льдины, следовательно, она не утонет.
Критерии оценивания
Задача 3
Сосуды, частично заполненные ртутью, над которой находится воздух, сообщаются трубками. Левый верхний сосуд и верхняя трубка открыты в атмосферу. Ртуть по трубкам не перетекает. Найдите давление воздуха в точке А, ответ выразите в мм рт. ст.
Определите высоту L столба ртути в верхней трубке. Высота h = 5 см. Атмосферное давление p 0 = 760 мм рт. ст.
Возможное решение
Так как жидкость в системе находится в равновесии, можно связать друг с другом гидростатические давления на разных глубинах.
Давление воздуха в нижнем сосуде равно давлению на поверхности граничащей с ним ртути: p 1 = p 0 + 8 ρ∙g∙h = 1160 мм рт. ст. (здесь ρ – плотность ртути). Такое же давление воздуха и в правом верхнем сосуде (то есть в точке А).
На поверхности жидкости в среднем сосуде давление равно p 2 = p 0 + 11 ρ∙g∙h, но иначе его можно выразить через высоту L следующим образом: p 2 = p 0 + ρ∙g∙(L + 4h)
Отсюда L = 7h = 35 см.
Ответ : L = 35 см
Задача 4
В калориметре смешали десять порций воды. Первая порция имела массу m = 1 г и температуру t = 1 °С, вторая – массу 2m и температуру 2t, третья – 3m и 3t, и так далее, а десятая – массу 10m и температуру 10t. Определите установившуюся температуру смеси. Потерями теплоты пренебречь.
Возможное решение
Так как по условию система теплоизолирована, воспользуемся законом сохранения энергии. Определим количество теплоты, которое выделится при остывании всех порций воды до 0 °С.
Q = cmt + 2m∙c∙2t + … + 10m∙c∙10t = 385 cmt
Это количество теплоты пустим на нагревание всей воды, имеющей массу m + 2m + … + 10m = 55m от 0 °С до искомой температуры t x: Q = 55cmt x = 385 cmt, откуда t x = 7 °С.
Ответ : t x = 7 °С
- За каждое верно выполненное действие баллы складываются .
- При арифметической ошибке (в том числе ошибке при переводе единиц измерения) оценка снижается на 1 балл .
- Максимум за 1 задание – 10 баллов.
- Всего за работу – 40 баллов.
Задания для подготовки к муниципальному этапу олимпиады по физике для 7-8 классов
«Олимп2017_78(задания)»
2016-17 учебный год
7 класс
Задание 1. Мальчик в хорошую погоду едет в школу и обратно на велосипеде. При этом он затрачивает на всю дорогу в обе стороны 12 минут. Однажды утром он поехал в школу на велосипеде, но днём погода испортилась, и домой ему пришлось бежать по лужам пешком. При этом на всю дорогу у него ушло 18 минут. За какое время мальчику удастся сбегать из дома в магазин и обратно пешком, если расстояние от дома до магазина вдвое больше, чем до школы? Ответ дать в минутах. Округлить до целых.
Задание 2. Велодром для тренировки спортсменов имеет вид квадрата со стороной а = 1500 м. Два велосипедиста начали свою тренировку, одновременно стартуя с разных углов квадрата, примыкающих к одной стороне со скоростями υ₁ = 36 км/ч и υ₂ = 54 км/ч (см. рис). Определите, через какое время с момента старта произойдет их первая встреча, вторая и третья.
Задание 3. Ученик измерил плотность деревянного бруска, покрытого краской, и она оказалась равной кг/м 3 . Но на самом деле брусок состоит из двух частей, равных по массе, плотность одной из которых в два раза больше плотности другой. Найдите плотности обеих частей бруска. Массой краски можно пренебречь.
Задание 4. Если полностью открыть только горячий кран, то ведро объёмом 10 литров наполняется за 100 секунд, а если полностью открыть только холодный кран, то банка объёмом 3 литра наполняется за 24 секунды. Определите, за какое время наполнится водой кастрюля ёмкостью 4,5 литра, если полностью открыть оба крана.
Задание 5. Большой деревянный куб распилили на тысячу одинаковых маленьких кубиков. Используя рис. 7.2, на котором изображён ряд из таких маленьких кубиков и линейка с сантиметровыми делениями, определите объём исходного большого куба.
Муниципальный этап всероссийской олимпиады школьников по физике
2016-17 учебный год
8 класс
Задание 1. Поплавок для рыболовной удочки имеет объем см 3 и массу г. К поплавку на леске прикреплено свинцовое грузило, и при этом поплавок плавает, погрузившись на половину своего объема. Найдите массу грузила . Плотность воды кг/м 3 , плотность свинца кг/м 3 .
Задание 2. В сосуд с вертикальными стенками налили воду, ее масса m 1 = 500 г. На сколько процентов изменится гидростатическое давление воды на дне сосуда, если в нее опустить алюминиевый шарик массой m 2 = 300 г так, чтобы он полностью был в воде? Плотность воды ρ 1 = 1,0 г/см 3 , плотность алюминия ρ 2 = 2,7 г/см 3 .
Задание 3. Бассейн спортивного комплекса «Дружба» наполняется водой с помощью трёх одинаковых насосов. Молодой служащий Василий Петров сначала включил только один из насосов. Уже когда бассейн был заполнен на две трети своего объёма, Василий вспомнил про остальные и тоже их включил. Сколько времени заполнялся бассейн в этот раз, если обычно (при трёх работающих насосах) он заполняется за 1,5 ч?
Задание 4. В калориметр, содержащий 100 г воды при температуре 20 ◦ C, бросают лёд массой 20 г при температуре −20 ◦ C. Найдите установившуюся температуру в калориметре. Удельные теплоёмкости воды и льда равны соответственно 4200 Дж/(кг · 0 С) и 2100 Дж/(кг · 0 С). Удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг. Ответ дать в градусах Цельсия. Если ответ не целый, то округлить до десятых.
Задание 5. Восьмиклассник Петя экспериментировал с подаренным ему на день рождения стальным электрическим чайником. В результате опытов оказалось, что кусок льда массой 1 кг, имеющий температуру 0 о С, расплавляется в чайнике за 1,5 мин. Получившаяся вода при этом доходит до кипения за 2 мин. Чему равна масса подаренного Пете чайника? Удельная теплоёмкость стали равна 500 Дж/(кг · 0 С), воды 4200 Дж/(кг · 0 С), удельная теплота плавления льда равна 330 кДж/кг. Теплообменом с окружающей средой пренебречь. Температуры чайника и его содержимого в течение всего эксперимента совпадают.
Просмотр содержимого документа
«Олимп2017_78(решения)»
Муниципальный этап всероссийской олимпиады школьников по физике
2016-17 учебный год
7 класс
1. Решение
Выразим расстояние: S =6V вел. Найдем соотношение между скоростями:
S /V вел +S /V пеш = 18 мин; V пеш = V вел /2; t = 4 S / V пеш = 48 мин.
Критерии оценивания:
Выражено расстояние через скорость - 2 б
Выражено соотношение между скоростями - 2б
Выражено соотношение для времени - 2б
Приведён числовой ответ - 2б.
2. Решение
Выполним перевод скоростей: 36 км/ч = 10 м/с; 54 км/ч = 15м/с. Если мысленно превратить три стороны квадрата в прямую линию, то получается что велосипедисты едут навстречу друг другу по прямой линии. В этом случае время до их первой встречи определяется, как расстояние (равное 3 сторонам квадрата) деленное на их суммарную (относительную) скорость
t ₁ = = = 180 с = 3 мин (1)
Для нахождения интервала времени ∆t , необходимого для расчета времени второй встречи сформулируем задачу: эти велосипедисты после первой встречи начинают движение со своими скоростями в противоположным направлениях и до второй встречи проходят четыре стороны квадрата. Следовательно,
∆t = = = 240 с = 4 мин (2),
Тогда t ₂ = t ₁ + ∆t =7 мин (3)
Очевидно, что t ₃ отличается от t ₂ на тот же самый интервал ∆t , т.к. от момента второй встречи все повторяется, как и после первой, т.е.
t ₃ = t ₂ + ∆t = 7 мин + 4 мин = 11 мин(4)
ОТВЕТ: t ₁ = 3мин, t ₂ = 7 мин, t ₃ = 11 мин.
Критерии оценивания:
Правильно выполнен перевод единиц измерения скоростей | ||
Получено выражение (1) и вычислено время t 1 | ||
Получено выражение (3) и вычислено время t 2 | ||
Получено выражение (4) и вычислено время t 3 |
3. Решение
Пусть - масса каждой из частей бруска, и - их плотности. Тогда части бруска имеют объемы и , а весь брусок массу и объем . Средняя плотность бруска
Отсюда находим плотности частей бруска:
Кг/м 3 , кг/м 3 .
Критерии оценивания:
1. Определено, что средняя плотность бруска есть – 1 балл.
2. Определены объемы каждой части бруска и – 2 балла.
3. Определен весь объем бруска – 2 балла.
4. Выражена средняя плотность бруска через – 1 балла.
5. Найдена плотность каждого бруска – по 2 балла.
4. Решение
Расход воды из горячего крана составляет (10 л)/(100 с) = 0,1 л/с, а из холодного крана (3 л)/(24 с) = 0,125 л/с. Следовательно, общий расход воды равен 0,1 л/с + 0,125 л/с = 0,225 л/с. Поэтому кастрюля емкостью 4,5 литра наполнится водой за время (4,5 л)/(0,225 л/с) = 20 с.
ОТВЕТ: кастрюля наполнится водой за 20 с.
Критерии оценивания:
Вычислен расход воды из горячего крана | ||
Вычислен расход воды из холодного крана | ||
Вычислен общий расход воды | ||
Вычислено время наполнения кастрюли |
Критерии оценивания:
Рассмотрен ряд из пяти кубиков – 1 балл
Найдена длина ряда кубиков – 2 балла
Найдена длина ребра одного кубика – 2 балла
Найден объём большого куба – 3 балла.
Максимальное количество баллов – 40.
Муниципальный этап всероссийской олимпиады школьников по физике
2016-17 учебный год
8 класс
1. Решение
На систему, состоящую из поплавка и грузила, действуют направленные вниз силы тяжести (приложена к поплавку) и (приложена к грузилу), а также направленные вверх силы Архимеда (приложена к поплавку) и (приложена к грузилу). В равновесии сумма сил, действующих на систему равна нулю:
.
Критерии оценивания:
1. Нарисован рисунок с приложенными к каждому телу силами – 1 балл.
2. Записана сумма сил, действующих на поплавок (с учетом силы натяжения со стороны лески) – 1 балл.
3. Записана сумма сил, действующих на грузило (с учетом силы натяжения со стороны лески) – 1 балл.
4. Исключена сила натяжения и записано условие равновесия системы – 2 балла.
5. Получено конечное выражение для массы грузила – 2 балла.
6. Получено числовое значение – 1 балл.
2. Решение
Выразим высоту налитой жидкости:
h 1 =m 1 / (ρ в *S ), где S – площадь сечения сосуда. Гидростатическое давление:
p 1 = ρ в gh 1 .
Изменение давления Δp = ρ в gh 2 , где
h 2 = m 2 / (ρ 2 *S ), так как V ш = V в.
Тогда в процентах р 1 – 100%
Δp - х %
Получаем ответ на 2,2%
Критерии оценивания:
Уравнение для давления - 2 балла.
Выражена высота налитой жидкости - 2балла.
Выражено выражение для изменения h - 2балла.
Получено соотношение в % - 2балла.
Критерии оценивания:
Найдено время заполнения бассейна одним насосом – 2 балла.
Найдено время заполнения 2/3 бассейна одним насосом – 2 балла.
Найдено время заполнения 1/3 бассейна тремя насосами – 2 балла.
Найдено время заполнения всего бассейна – 2 балла.
4. Решение
Найдем количество теплоты, необходимое для нагревания льда от -20 до 0 0 С. : 840 Дж.
Найдем количество теплоты, необходимое для охлаждения воды от 20 до 0 0 С: -8400 Дж.
Найдем количество теплоты, необходимое для плавления льда: 6640 Дж.
Баланс количества теплоты в сторону нагревания воды: ΔQ =8400-6680-840= =920Дж.
Тогда установится температура: Δt = 920/(0,12*4200) = 1,8 0 С.
Критерии оценивания:
Перевод единиц - 1 балл.
Записана формула количества теплоты для нагревания льда – 1 балл.
Записана формула количества теплоты для плавления льда – 1 балл.
Записана формула количества теплоты для охлаждения воды – 1 балл.
Вычислена разность количества теплоты - 1балл.
Количество теплоты на нагревание общей массы воды – 2 балла.
Приведён числовой ответ -1 балл.
Критерии оценивания:
Введена мощность чайника – 2 балла.
Уравнение теплового баланса в случае со льдом – 2 балла.
Уравнение теплового баланса в случае с водой – 2 балла.
Найдено значение массы чайника – 2 балла.
Олимпиада по физике
8 класс
Олимпиада по физике для 8 класса
Олимпиадная задача по физике 8 класс (пример 1) :
Кубик 3 плавает в жидкостях 1 и 2 как показано на рисунке 1.
В жидкости 1 находится 2/3 объема кубика.
Плотности жидкостей r1 и r2. Найти плотность кубика r3.
Олимпиадная задача по физике 8 класс (пример 2) :
Найти общее сопротивление цепи,
если сопротивление каждого резистора R = 4/3 Ом.
Решение задач:
F = F1 + F2
r3qV = r1qV2/3 + r2qV1/3
r3 = r1 2/3 + r2 1/3
r3 = (2r1 + r2)/3.
Эквивалентная схема имеет следующий вид:
откуда находим:
R + R + R = 3R
1/R + 1/3R = 4r/3
R общее = 3/4 x 4/3 = 1 (Om)
Олимпиадные задачи по физике для учащихся 8 классов
Примеры олимпиадных заданий 8 класс
Задание 1.
Тело подвешено на пружине динамометра. При взвешивании тела в пустоте показания динамометра P. При взвешивании этого же тела в жидкости с плотностью r 1 динамометр показывает P 1 . При взвешивании тела в жидкости с неизвестной плотностью r 2 динамометр показывает P 2 . Какая плотность жидкости r 2 ? При взвешивании тело целиком погружается в обоих жидкостях и не растворяется в них.
Задание 2.
В 1859 г. канатоходец прошел над Ниагарским водопадом по стальной проволоке диаметром 76 мм и массой 11 848 кг.
Какова ширина водопада?
Задание 3.
Самая длинная веревка достигает 18,29 км при диаметре 16,5 см.
Какая масса ниток потребовалась для ее изготовления при средней плотности пряжи 900 кг/м 3 ?
Задание 4.
Во время аварии мексиканского танкера в 1979 г. в заливе образовалось нефтяное пятно диаметром 640 м при средней толщине 208 см.
Сколько нефти оказалось в море, если ее плотность 800 кг/м 3 ?
Задание 5.
Период колебания частиц воды равен 2 с, а расстояние между соседними гребнями волн равно 6 м.
Определить скорость распространения этих волн.
Задание 6.
От каких физических величин зависит частота колебаний волны?
Задание 7.
3 Динамик подключен к выходу звукового генератора электрических колебаний. Частота колебаний 170 Гц.
Определите длину звуковой волны, зная, что скорость звуковой волны в воздухе 340 м/с?
|
Всероссийская олимпиада школьников по физике (2016-2017 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)
Задача 2.
Пассажир, сидящий у окна в поезде А, идущего со скоростью v 1 = 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 v 2 поезда Б.
(15 баллов)
Возможное решение | |
Пусть длина поезда L. При встречном движении поездов пассажир видит поезд Б в течение времени , а при движении поездов в одном направлении – за Так как t 2 = 3t 1 , то 3|v 2 - v 1 | = v 2 + v 1 . При v 2 > v 1 имеем 3(v 2 - v 1) = v 2 + v 1 или v 2 = 2v 1 = 144 км/ч. При v 2 < v 1 имеем 3(v 1 - v 2) = v 2 + v 1 или v 2 = 20 v 1 /2 = 36 км/ч. | |
Баллы | |
(длина поезда, время наблюдения поезда Б при встречном движении, время наблюдения поезда Б при движении поездов в одном направлении); : 3| v 2 - v 1 | = v 2 + v 1 ; (для случая v 2 > v 1 и v 2 < v 1); в общем виде приведена конечная формула (v 2 = 2v 1 , v 2 = 20 v 1 /2) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины (v 2 = 144 км/ч, v 2 = 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 (2016-2017 уч.г.) Школьный этап, 8 класс
Решения
Задача 1.
Сколько нужно смешать горячей воды, имеющей температуру 80 0 С, и холодной, имеющей температуру 20 0 С, чтобы получить 60 л воды с температурой 40 0 С? Плотность воды 1000 кг/м 3 .
(10 баллов)
Возможное решение | |
Пусть m г – масса горячей воды, тогда масса холодной воды m х = m – m г = rV - m г. В результате теплообмена горячая вода отдает количество теплоты Q г = сm г (t г – t), а холодная вода получает количество теплоты Q х = сm х (t – t х), где t – температура смеси и t г (t х) – температура горячей (холодной) воды. Согласно уравнению теплового баланса Q г = Q х. Из уравнения сm г (t г – t) = с(rV - m г)(t – t х) находим m г = ; m г = 20 кг, m х = 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 : m х = m – m г = rV - m г Q г = сm г (t г – t) - количество теплоты отдает горячая вода Q х = сm х (t – t х) - количество теплоты получает холодная вода сm г (t г – t) = с(rV - m г)(t – t х) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу ; m г = представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины m г = 20 кг m г = 40 кг |
Задача 2.
Два поезда одновременно выехали из пунктов А и В навстречу друг другу. Первый поезд прибыл в пункт В через t 1 = 4 часа после встречи поездов, а второй в пункт А через t 2 = 9 часов после встречи. Определите, сколько часов был в пути первый поезд.
(10 баллов)
Возможное решение | |
Пусть v 1 (v 2) -скорость первого (второго) поезда, t – время встречи поездов. Из условия задачи v 1 t = v 2 t 2 , v 2 t = v 1 t 1 получим или . Таким образом, первый поезд был в пути T = t + t 1 = = 10 часов. | |
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (скорость первого (второго) поезда, время встречи поездов; общее время в пути первого поезда) правильно записаны формулы, выражающие закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом : v 1 t = v 2 t 2 v 2 t = v 1 t 1 проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу ; T = представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины (T = 10 часов). |
Задача 3.
На легком жестком двухъярусном рычаге, сложной конструкции, уравновешены 4 груза. Длины частей рычага заданы на рисунке. Найдите массу неизвестного груза (m x ), если массы трех остальных грузов известны (m = 6 кг)?
(10 баллов)
Возможное решение | |
Несмотря на сложную конструкцию нижней «полки» рычага, для системы (рычаг + грузы) можно воспользоваться правилом моментов сил. Вычислим моменты сил относительно точки подвеса. 𝑚𝑔3𝐿+3𝑚𝑔𝐿=𝑚4𝐿+𝑚 𝑥 𝑔3𝐿. Откуда 𝑚 𝑥 =2m/3=4 кг. | |
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: выполнен рисунок с указанием всех действующих сил ; указано плечо каждой силы ; правильно записаны формулы, выражающие закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом: правило моментов сил : 𝑚𝑔3𝐿+3𝑚𝑔𝐿=𝑚𝑔4𝐿+𝑚 𝑥 𝑔3𝐿 Проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу: 𝑚 𝑥 =2m/3 представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины: 𝑚 𝑥 =4 кг. |
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)
Похожая информация.
Ответы к заданиям школьного этапа всероссийской олимпиады
школьников по физике в 2015 - 2016 учебном году
8 класс.
1. Велосипедист проехал первую половину пути со скоростью V 1 = 10 км/ч. Затем он поехал с большей скоростью, но проколол шину. После попытки ликвидировать прокол велосипедист был вынужден оставшуюся часть пути пройти пешком. Чему равна средняя скорость движения велосипедиста на всем пути, если первую треть времени, затраченного им на вторую половину пути, он ехал со скоростью V 2 = 20 км/ч, вторую треть занимался проколом и последнюю треть шел пешком со скоростью V 4 = 5 км/ч?
Решение. Средняя скорость на некотором участке пути, согласно определению, равна отношению пройденного пути ко времени, в течение которого этот путь пройден
Согласно условиям задачи:
0, 5S = V 1 t 1 ,
0, 5S = V 2 t 2 +0∙t 3 + v 4 t 4 ,
t 2 = t 3 =t 4 .
Отсюда можно найти:
t 1 = 0,5 S /V 1 , (2)
t 2 = t 3 = t 4 = 0,5 S /(V 2 + V 4). (3)
Подставляя соотношения (2) и (3) в формулу (1), получаем:
.
Полное верное решение
Найдено решение одного из двух возможных случаев.
2 . На рисунке изображены рычаги, на которых имеются крючки, прикрепленные через одинаковые расстояния. Крючки пронумерованы от -3 до 3, причем 0 приходится на середину рычага. К некоторым крючкам прикреплено по нескольку грузов одинаковой массы. Имеется еще один такой же не подвешенный груз. К крючку с каким номером n его нужно подвесить, чтобы рычаг находился в равновесии? Решите задачу для каждого из трех случаев, представленных на рисунке.
Решение .
Обозначим через
массу одного груза, – расстояние между соседними крючками. Применим для каждого случая правило рычага:
(а) , отсюда
,
(б) , отсюда
,
(в) , отсюда
.
Правильность (ошибочность) решения
Полное верное решение
Верное решение. Имеются небольшие недочеты, в целом не влияющие на решение.
Решение в целом верное, однако, содержит существенные ошибки (не физические, а математические).
Записаны уравнения моментов сил и получено решение – по 3 балла за случаи (а) и (б), 4 балла – случай (в).
Получен правильный ответ без уравнения моментов сил, за каждый рычаг
Есть отдельные уравнения, относящиеся к сути задачи при отсутствии решения (или при ошибочном решении).
Решение неверное, или отсутствует.
3. С какой высоты должна падать вода, чтобы при ударе о землю она закипала? На нагрев воды идёт 50% расходуемой механической энергии, начальная температура воды 20 0 С.
Решение:
Согласно условию, на нагрев воды массой m расходуется энергия, равная mgh .
Поэтому по закону сохранения энергии: Е=Q ; mgh = mc (t 2 - t 1 ), где t 2 =100 0 С. Отсюда h = .
Вычисления дают: h = = 70∙10 3 (м).
Полученный результат показывает, сколь велика энергия, выделяемая и поглощаемая в тепловых процессах.
Ответ: 70км.
Правильность (ошибочность) решения
Полное верное решение
Верное решение. Имеются небольшие недочеты, в целом не влияющие на решение.
Решение в целом верное, однако, содержит существенные ошибки (не физические, а математические).
Записан закон сохранения энергии. Записана формула расчета потенциальной энергии и количества теплоты. Каждая формула по 1 баллу
1250 кг
Ответ: М=1250 кг.
Правильность (ошибочность) решения
Полное верное решение
Верное решение. Имеются небольшие недочеты, в целом не влияющие на решение.
Решение в целом верное, однако, содержит существенные ошибки (не физические, а математические).
Записана формула мощности, записана формула работы силы тяжести, по 2 балла за каждую
Есть понимание физики явления, но не найдено одно из необходимых для решения уравнений, в результате полученная система уравнений не полна и невозможно найти решение.
Есть отдельные уравнения, относящиеся к сути задачи при отсутствии решения (или при ошибочном решении).
Решение неверное, или отсутствует.