Олимпиады по физике с решением 7 класс

Олимпиады по физике с решением 7 класс Вариант № 1. Задача № 1 : Где больше молекул: в литре молока при 2 градусах или при 20 градусах?  Задача № 2 : Где больше молекул: 5 кг вещества при – 20 градусов или при + 20 градусов?  Задача № 3 : Первую половину пути автомобиль ехал со скоростью 40 км/ч, а вторую половину пути со  скоростью 60 км/ч. Какова средняя скорость на всем пути?  Задача № 4 : Заяц, спасаясь от преследующей его собаки, делает резкие прыжки в сторону. Почему  собаке трудно поймать зайца, хотя она бегает быстрее?  Задача № 5 : Алёша сошёл вниз по спускающемуся эскалатору метро за время t1 = 50 с и наступил при  этом на N1 = 90 ступенек. Тут же по этой лестнице он пошел вверх и за время подъёма t2 =  150 с наступил на N2 = 135 ступенек. За какое время tx Алёша поднимется по  неподвижному эскалатору, если при этом он наступит на N3 = 112 ступенек? Считайте, что  Алёша всё время относительно неподвижных платформ метро двигался с постоянной  скоростью и наступал на каждую ступеньку. Задача № 6 : При движении автомашины с некоторой скоростью длина её тормозного пути S1 = 12 м.  Какой станет длина тормозного пути при увеличении скорости автомашины в n = 1,5 раза?  Режим торможения считайте в обоих случаях одинаковым. Задача № 7 : На столе лежат: линейка, гирька известной массы и прямоугольный брусок мела (см. рис.).  Как с помощью этого оборудования измерить плотность мела? Примечание. В  прямоугольных треугольниках с одинаковыми острыми углами α справедливы  равенства: c1/c2 = а1/а2 =b1/b2 (см. рис.). Задача № 8 : На горизонтальном глинистом дне водоема лежит кирпич (см. рис.). Вода под него не  проникает. На сколько процентов изменится модуль силы давления кирпича на дно, если со временем вода под него проникнет? Масса кирпича m = 4,0 кг, площадь его  соприкосновения с дном S = 200 см2, высота столба воды над кирпичом h = 1,0 м,  плотность воды ρ0 = 1,0 г/см3, плотность кирпича ρ = 2,7 г/см3, атмосферное давление р =  100 кПа, коэффициент g = 10 Н/кг.  Задача № 9 : Самая длинная лестница в швейцарских Альпах имеет 11 674 ступеньки высотой 20 см  каждая. Какую работу должен совершить тяжеловес Джон Бровер Минной из США массой 635 кг,  чтобы подняться но ней?  Ответ: 1,5 МДж. Задача № 10 : Самые высокие «Американские горки» позволяют спускающемуся телу развить скорость  38,4 м/с. Какова высота спуска, если считать трение ничтожно малым?  Ответ: 75 м. Задача № 11 : Самый большой телефонный аппарат, изготовленный в 1988 г. в Голландии, имел массу 3,5 т и был установлен на высоте 2 м. Какова была сила натяжения троса при его подъеме? Какова совершенная при этом работа?  Ответ: 35 кН; 70 кДж. Задача № 12 : Самые большие часы массой 35 т были установлены на павильоне «ЭКСПО­86» в  Швейцарии. Какая сила понадобилась для их подъема? Какова высота павильона, если при подъеме часов была совершена работа 387 МДж?  Ответ: 0,35 МН; 108 м. Задача № 13 : В 1990 г. во Франции один человек зубами поднял груз массой 281,5 кг на высоту 17 см. Какая работа была совершена при этом?  Ответ: 479 Дж. Задача № 14 : В 1989 г. в Великобритании зарегистрировано, что за 24 ч рекордсмен поднял груз общей  массой 367,7 т на высоту 2 м. Какую среднюю мощность он развивал?  Ответ: 85 Вт. Задача № 15 : Самый высокий подвижный кран «Розенкранц К­10001» способен поднять 30 т груза на  высоту 160 м со скоростью 7,2 км/ч. Какую работу он совершает и какую мощность развивает?  Ответ: 47 МДж; 588 кВт. Вариант № 2. Задача № 1 : Определить массу воздуха в комнате. Задача № 2 : Используя весы, разновески, мензурку и сосуд с водой, определить, однородно ли это тело. Задача № 3 : Как пользуясь весами и набором гирь, можно найти вместимость (т.е. внутренний объём)  кастрюли. Задача № 4 : Необходимо как можно точнее узнать диаметр сравнительно тонкой проволоки располагая  для этой цели только школьной тетрадью в клетку и карандашом. Как следует поступить? Задача № 5 : Стеклянная пробка имеет внутри полость. Можно ли с помощью весов, набора гирь и  сосуда с водой определить объём полости, не разбивая пробки? Если можно, то как? Задача № 6 : Имеется алюминиевый шарик. Как с помощью весов и мензурки определить сплошной  шарик или внутри него есть воздушная полость? Задача № 7 : Как измерить диаметр футбольного мяча с помощью жёсткой линейки? Задача № 8 : Определить ёмкость данного флакона с водой, используя только весы и разновес. Задача № 9 : Определить длину проволоки в мотке, не разматывая его, имея весы, разновес и  масштабную линейку. Задача № 10 : Как определить плотность канцелярской скребки.  Задача № 11 : Железнодорожный состав двигался со скоростью  v = 54 км/ч. Подъезжая к станции, он  начал равномерно тормозить и, спустя время t = 3,5 мин, остановился. Определите  количество вагонов в поезде, если его тормозной путь оказался в семь раз большим, чем  длина всего состава. Длину электровоза и каждого вагона примите равными по l = 15 м. Задача № 12 : В сосуд с вертикальными стенками налили воду, ее масса m1 = 500 г. На сколько процентов изменится гидростатическое давление воды на дне сосуда, если в нее опустить  алюминиевый шарик массой m2 = 300 г так, чтобы он полностью был в воде? Плотность воды ρ1 = 1,0 г/см3 плотность алюминия ρ2= 2,7 г/см3. Задача № 13 : Горизонтально расположенный шприц длиной l = 50 мм и площадью поперечного сечения S  = 3,0 см2 полностью заполнен жидкостью. Определите силу, с которой надавливают на  поршень шприца, если жидкость из его отверстия площадью S0 = 2,0 мм2 вытекает со  скоростью v = 1,0 м/с? Сколько времени будет вытекать жидкость, если ее плотность ρ =  1,0 г/см3? Трение не учитывайте. Задача № 14 : График зависимости модулей скорости v авиамодели и силы F тяги ее моторчика от  времени t представлены на рисунках 1 и 2 соответственно. Постройте график зависимости  мощности моторчика P от времени t и определите, в какой момент времени tx мощность  была наибольшей. Чему была равна эта мощность?    Задача № 15 : Самый большой в 1989 г. самолет в СССР имел массу 508 т и мог поднять груз величиной  156,3 т на высоту 12,41 км. Какова подъемная сила и потенциальная энергия системы на этой высоте?  Ответ: 6,5 МН; 80 873 МДж. Задача № 16 : Сверхлегкий самолет США в 1988 г. имел массу 111 кг и развивал скорость 305,8 км/ч. Какой кинетической энергией он обладал в полете? За какое время он мог бы преодолеть Тихий океан, ширина которого 7335 км?  Ответ: 401 кДж; 24 ч. Задача № 17 : Самый маленький реактивный самолет США имеет массу 196 кг и развивает скорость 450  км/ч. На какое расстояние он перемещается, пересекая Атлантический океан, если полет длится  7 ч? Какова его кинетическая энергия?  Ответ: 3150 км; 1,5 МДж. Задача № 18 : Самая мощная землечерпалка в Нидерландах может поднять 20 000 т песка за 1 ч с  глубины 35 м. Какова ее мощность?  Ответ: 1,9 МВт. Задача № 19 : Самый мощный буксир, построенный в 1989 г. в СССР, развивал мощность 24 480 л. с. при  тяговом усилии 2500 кН. Какова скорость его движения?  Ответ: 7,2 м/с. Задача № 20 : Погребальная камера японского императора, жившего в V в. н.э., имеет размеры 485 х 305  х 45 м. Какая работа по извлечению грунта была совершена при ее строительстве, если средняя  плотность грунта составляла 2 т/м3?  Ответ: 2,94 • 1013 Дж. Вариант № 3. Задача № 1 : Трактор тянет широкозахватную сенокосилку со средней скоростью 6,28 км/ч. Какую  площадь трав можно убрать за 8 часов работы, если тракторист обедал 30 минут, а ширина  захвата сенокосилки 14,5 м? Задача № 2 : В гонке участвуют 4 спортсмена, которые развивают разные скорости. Кто победит? Кто  отстанет? Если первый спортсмен 165 м проходит 30 секунд, второй спортсмен 9,9 км за  30 мин., третий ­ 66 м за 2 мин., четвёртый 475.3 км за сутки. Задача № 3 : У свинцовой пластинки определите толщину, её длина равна 40 см, ширина 2,5 см. Если  пластинку опустить в стакан, до краёв наполненный водой, выльется 80 г воды. Задача № 4 : Из двух сёл, расстояние между которыми 36 км, одновременно навстречу друг другу  вышли два пешехода. Скорость первого 4 км/ч, скорость второго 5 км/ч. Какое расстояние  будет между ними через 3 часа? На сколько км/ч пешеходы сближаются друг с другом (эту величину называют скорость сближения)? Задача № 5 : Определите толщину одной страницы выданной книги.  Задача № 6 : Два спортсмена одновременно стартуют в противоположных направлениях из одной точки  замкнутой беговой дорожки стадиона и к моменту встречи пробегают – один 160 м, а  другой 240 м. При старте в одном направлении более быстрый спортсмен дает 100 м форы  более медленному. Через сколько метров от точки старта он догонит соперника? Задача № 7 : Зависимость скорости пешехода V от времени приведена на графике. Найти среднюю  скорость пешехода за первые 8 секунд (4 балла). Найти среднюю скорость за большой  промежуток времени, если, начиная с момента t = 6 с, скорость равна 1 м/c (6 баллов). Задача № 8 : Два металла с плотностями 10500 кг/м3 и 19300 кг/м3 сплавляют, взяв в одном случае  равные объемы этих металлов, а в другом – равные массы. Какой будет плотность сплава в  первом (4 балла) и втором (6 баллов) случаях? Считать, что объем сплава равен сумме  объемов сплавляемых металлов. Задача № 9 : Самый быстрый круг был пройден в Италии в 1979 г. на автомобиле «Мерседес­Бенц» за 1 мин 52,67 с при скорости 403,878 км/ч. Какое расстояние было преодолено и какая работа совершена, если мощность двигателя  500 л. с. (1 л. с. = 735 Вт)?  Ответ: 5909 м; 41,3 МДж. Задача № 10 : Экипаж самого тяжелого французского танка состоит из 13 человек. Танк имеет 2 двигателя мощностью по 250 л. с. и развивает скорость до 12 км/ч. Каково его тяговое усилие?  Ответ: 110,4 кН. Задача № 11 : В треугольнике ABC две высоты ha и hb не меньше длин сторон, на которые они опущены. Найдите углы треугольника.  Задача № 12 : Произвольный выпуклый четырехугольник разрезали на 4 части по прямым, проходящим через середины его противоположных сторон. Как из этих частей сложить параллелограмм?  Задача № 13 : Запись даты проведения олимпиады состоит из восьми цифр: 01.02.2005. Найдите ближайшую будущую дату, в записи которой все цифры различ­ны.  Задача № 14 : Могут ли кубы двух последовательных натуральных чисел иметь одинако­вые суммы  цифр?  Задача № 15 : На доске записано целое положительное число N. Разрешается представить N в виде суммы двух натуральных слагаемых N = x + y, а затем  заменить его числом M = x * y. Можно ли с помощью таких операций получить из числа 5: а) число 2005; б) произвольное  натуральное число?  Задача № 16 : Из картона вырезали два единичных квадрата, совместили их центры и склеили. Какие значения может принимать отношение площади получен­ной фигуры к ее  периметру?  Задача № 17 : На шахматной доске 8x8 разрешается перекрашивать в противоположный цвет сразу все  клетки, расположенные внутри квадрата размером 2x2. Может ли при этом на доске остаться ровно одна черная клетка?  Задача № 18 : Если переписать в обратном порядке цифры некоторого пятизначного числа, то в  результате получится число, вчетверо больше первоначального. Найдите это число.  Задача № 19 : Какое наименьшее число «уголков» из трех клеток нужно разместить в квадрате 8x8  клеток, чтобы в него нельзя было больше поместить без наложения ни одной такой фигуры? Задачи с ответами по физике 7 класс Задачи по физике для оценки уровня подготовки. Задача № 1 : Моторная лодка проходит по реке расстояние между двумя пунктами (в обе стороны) за 14 часов. Чему равно это расстояние, если скорость лодки в стоячей воде 35 км/ ч, а скорость  течения реки – 5 км/ч?    (Ответ: 240 м). Задача № 2 : Два одинаковых ящика наполнены дробью: в одном лежит крупная дробь, в другом –  мелкая. Какой из них имеет большую массу Задача № 3 : В двух одинаковых стаканах налита вода до одинаковой высоты. В первый стакан опустили однородный слиток стали массой 100 г, а во второй – слиток серебра той же массы.  Одинаково ли поднимется вода в обоих стаканах? Задача № 4 : Масса пустой пол­литровой бутылки равна 400 г. Каков ее наружный объем?    (Ответ: 0,66 л). Задача № 5 : Найдите емкость стеклянного сосуда, если его масса 50 г и наружный объем 37 см 3.     (Ответ: 17 см 3). Задача № 6 : Тщательным совместным растиранием смешали по 100 г парафина, буры и воска. Какова  средняя плотность получившейся смеси, если плотность этих веществ равна  соответственно 0,9 г/см 3, 1,7 г/см 3, 1 г/см 3 ?     (Ответ: 1,1 г/см 3). Задача № 7 : В куске кварца содержится небольшой самородок золота. Масса куска равна 100 г, а его  средняя плотность 8 г/см 3. Определите массу золота, содержащегося в куске кварца, если  плотность кварца 2,65 г/см 3, а плотность золота – 19,4 г/см 3.    (Ответ: 77,5 г/см 3). Задача № 8 : В чистой воде растворена кислота. Масса раствора 240 г, а его плотность 1,2 г/см 3.  Определите массу кислоты, содержащейся в растворе, если плотность кислоты 1,8 г/см 3.  Принять объем раствора равным сумме объемов его составных частей.    (Ответ: 90 г). Задача № 9 : Железная и алюминиевая детали имеют одинаковые объемы. Найдите массы этих деталей,  если масса железной детали на 12,75 г больше массы алюминиевой.    (Ответ: 19,5 г, 6,75 г). Задача № 10 : Сплав состоит из олова массой 2,92 кг и свинца массой 1,13 кг. Какова плотность сплава,  если считать, что объем сплава равен сумме объемов его составных частей?    (Ответ: 8100  кг/м 3). Задача № 11 : Имеются два бруска: медный и алюминиевый. Объем одного из этих брусков на 50 см 3 больше, чем объем другого, а масса на 175 г меньше массы другого. Каковы объемы и  массы брусков.    (Ответ: алюминий – 100 см 3, 270 г, медь – 50 см 3, 45 г). Задача № 12 : Моток медной проволоки сечением 2 мм 2 имеет массу 17,8 кг. Как, не разматывая моток,  определить длину проволоки? Чему она равна?    (Ответ: 1 км). Задача № 13 : Определите плотность стекла из которого сделан куб массой 857,5 г, если площадь всей  поверхности куба равна 294 см 2.    (Ответ: 2,5 г/см 3). Задача № 14 : Какую массу имеет куб с площадью поверхности 150 см 2, если плотность вещества, из  которого он изготовлен, равна 2700 кг/м 3?    (Ответ: 337,5 г). Задача № 15 : Почему кусок хозяйственного мыла легче разрезать крепкой ниткой, чем ножом? Задача № 16 : Дайте физическое обоснование пословице: "Коси коса, пока роса; роса долой и мы домой".  Почему при росе косить траву легче? Задача № 17 : Почему при постройке электровозов не применяются легкие металлы или сплавы? Задача № 18 : Объем бензина в баке автомобиля во время поездки уменьшился на 25 л. На сколько  уменьшился вес автомобиля?    (Ответ: на 178 Н). Задача № 19 : Сосуд объемом 20 л наполнили жидкостью. Какая это может быть жидкость, если ее вес  равен 160 Н?     (Ответ: керосин) Задача № 20 : Вес медного шара объемом 120 см 3 равен 8,5 Н. Сплошной этот шар или полый?    (Ответ:  полый). Задача № 21 : Брусок массой 2 кг имеет форму параллелепипеда. Лежа на одной из граней, он оказывает  давление 1 кПа, лежа на другой – 2 кПа, стоя на третьей – 4 кПа. Каковы размеры бруска?    (Ответ: 5 * 10 * 20 см). Задача № 22 : Грузовые автомобили часто имеют сзади колеса с двойными баллонами. Для чего это  делается? Задача № 23 : Почему принцесса  на  горошине испытывала дискомфорт, лежа на перине, под которой  были положены горошины? Задача № 24 : Почему человек может ходить по берегу моря, покрытому галькой, не испытывая  болезненных ощущений, и не может идти по дороге, покрытой щебенкой? Задача № 25 : Масса одного тела в 10 раз больше массы другого. Площадь опоры второго тела в 10 раз  меньше площади опоры второго. Сравните давления, оказываемые этими телами на  поверхность стола.    (Ответ: Равны). Задача № 26 : Какое давление создает на фундамент кирпичная стена высотой 10 м ?    (Ответ: 180 кПа). Задача № 27 : Цилиндр, изготовленный из алюминия, имеет высоту 10 см. Какую высоту имеет медный  цилиндр такого же диаметра, если он оказывает на стол такое же давление?    (Ответ: 3 см). Задача № 28 : Почему вода из ванны вытекает быстрее, если в нее погружается человек? Задача № 29 : Ширина шлюза 10 м. Шлюз заполнен водой на глубину 10 м. С какой силой давит вода на  ворота шлюза?     (Ответ: 5 МН). Задача № 30 : В цилиндрический сосуд налиты ртуть и вода, в равных по массе количествах. Общая  высота двух слоев жидкости равна 29,2 см. Вычислите давление на дно этого сосуда.     (Ответ: 5440 Па). Задача № 31 : В цистерне, заполненной нефтью, на глубине 3 м имеется кран, площадь отверстия  которого 30 см 2. С какой силой давит нефть на кран?    (Ответ: 72 Н). Задача № 32 : В полый куб налита доверху вода. Во сколько раз сила давления воды на дно больше силы  давления на боковую стенку? Атмосферное давление не учитывать.    (Ответ: В 2 раза). Задача № 33 : В сообщающиеся сосуды налита ртуть. В один сосуд добавили воду, высота столба  которого 4 см. Какой высоты должен быть столб некоторой жидкости в другом сосуде,  чтобы уровень ртути в обоих сосудах был одинаков, если плотность жидкости в 1,25 раза  меньше плотности воды?    (Ответ: 5 см). Задача № 34 : В сообщающиеся сосуды с ртутью долили: в один сосуд столб масла высотой 30 см, в  другой сосуд столб воды высотой 20,2 см. Определить разность уровней ртути в сосудах.  Плотность масла 900 кг/м 3.    (Ответ: 5 мм). Задача № 35 : В сообщающиеся сосуды одинакового сечения налита вода. В один из сосудов поверх воды  долили масло высотой 40 см. На сколько сантиметров изменится уровень воды в другом  сосуде? Плотность масла 800 кг/м 3.    (Ответ: 16 см). Задача № 36 : Льдина плавает в воде. Объем ее надводной части 20 м 3. Какой объем подводной части?     (Ответ: 180 м 3). Задача № 37 : Кусок льда объемом 5 дм 3 плавает на поверхности воды. Определить объем подводной и  надводной части.    (Ответ: 4,5 дм 3, 0,5 дм 3). Задача № 38 : Деревянная доска плавает в воде таким образом, что под водой находится ѕ ее объема.  Какой минимальной величины груз нужно закрепить сверху на доске, чтобы она полностью  погрузилась в воду?    (Ответ: 250 кг). Задача № 39 : Вес тела в воде в 2 раза меньше, чем в воздухе. Какова плотность вещества тела?     (Ответ: 2 г/см 3). Задача № 40 : Тело весит в воздухе 3 Н, в воде 1,8 Н и в жидкости неизвестной плотности 2,04 Н. Какова  плотность этой неизвестной жидкости?    (Ответ: 800 кг/м 3). Олимпиадные задания. Задачи олимпиад по физике 9 класс Олимпиадные задания по физике 9 класс. Вариант 1 1. Как положить находящийся на столе лёгкий деревянный шарик в банку, не прикасаясь к  нему руками и не подкатывая его к краю стола.  2. Выяснить экспериментально, какая из сил больше и во сколько раз: вес бруска или сила  тяги при равномерном его движении по поверхности стола? 3. Если вы хотите подтянуть к себе катушку с нитками за свободный конец нити, то как  вам следует поступить? Всегда ли катушка будет двигаться за ниткой? Ответ обосновать.  4. Как с помощью резиновой трубки перелить воду в стакан? Ответ обосновать и  подтвердить опытом. 5. Определить длину проволоки в мотке, не разматывая его, имея весы, разновес и  масштабную линейку. 6. На столе лежит стеклянная пластинка прямоугольной формы, на ней ­ кусок свинца.  Имеются мензурка и масштабная линейка. Определить среднее давление стеклянной  пластинки на поверхность стола (Плотность стекла ­ 2,6 г/см). 7. Возьмите кусок медной проволоки произвольной длины. Пользуясь только линейкой и  таблицами, рассчитайте её сопротивление. 8. Имеется 8 одинаковых по форме шариков один из которых полый. Как с помощью  только двух взвешиваний определить какой из них полый? 9. В ящике стола лежали два одинаковых бруска. Один из них был изготовлен из мягкого  железа и магнитными свойствами не обладал (точнее, не был магнитом), а второй ­  стальной и намагничен. Как пользуясь только этими двумя брусками отличить магнит от  простого железа. 10. Необходимо как можно точнее узнать диаметр сравнительно тонкой проволоки  располагая для этой цели только школьной тетрадью в клетку и карандашом. Как следует  поступить? 11. Как определить массу некоторого тела с помощью штатива, пружины, линейки и  единственной гири известной массы. Олимпиадные задания по физике 9 класс. Вариант 2  Задача 1 Колонна солдат длиной 20 м движется по шоссе со скоростью 3,6 км/ч. Командир,  находящийся в хвосте колонны, посылает солдата с вопросом к сержанту, шагающему во  главе колонны. Солдат бежит туда и обратно со скоростью, превышающей скорость  колонны на 20%. Через сколько времени солдат доставит командиру ответ сержанта, если  он слушал его в течение 0,5 мин? (10 баллов) Задача 2 В калориметре нагревается лед массой m = 200 г. На рисунке представлен график  зависимости температуры льда от времени. Пренебрегая теплоемкостью калориметра и  тепловыми потерями, определите удельную теплоту плавления льда из рассмотрения  процессов нагревания льда и воды (теплоемкость льда C1 = 2100 Дж/кг•К, теплоемкость  воды C2 = 4200 Дж/кг•К). (10 баллов) Задача 3 Пароход массой 500 тонн переходит из моря в реку. Какой груз нужно снять, чтобы осадка  парохода не изменилась? Плотность речной воды 1000 кг/м3, плотность морской воды 1030 кг/м3. (10 баллов) Задача 4 Аккумулятор с внутренним сопротивлением r = 0,08 Ом при токе I1 = 4 А отдает во  внешнюю цепь мощность P1 = 8 Вт. Определите, какую мощность P2 отдает он во внешнюю цепь при токе I2 = 6 А. (10 баллов) Задача 5 Катер должен попасть на противоположный берег реки по кратчайшему пути в системе  отсчета, связанной с берегом. Скорость течения реки 1 м/с, скорость катера в системе  отсчета, связанной с текущей водой 2 м/с. Найти скорость катера в системе отсчета, связанной с берегом.  (10 баллов) Олимпиадные задания по физике 9 класс. Вариант 3 1. На маршруте, расстояние, между конечными остановками которого 5 км, курсирует 10  трамваев. Пассажир трамвая заметил, что встречные трамваи проходят мимо него каждые  2 минуты. Найдите скорость движения трамваев.  2. Аквариум, имеющий длину 50 см, ширину 20 см и высоту 40 см, заполнен водой на ?  своего объема. Насколько изменится сила давления воды на стенки аквариума, если в него  опустить деревянный кубик объемом 1000 см 3? Плотность дерева 400 кг/м3. 3. Почему тонкий медный провод плавится в пламени газовой плиты, а толстый медный  провод не может нагреться до красного цвета?  4. Лампочка накаливания, расходующая N=54 Вт, погружена в прозрачный калориметр,  содержащий V=650 см3 воды. За ? = 3 мин вода нагревается на t = 3,4°С. Какая часть  расходуемой лампочкой энергии пропускается калориметром наружу в виде энергии  излучения?  5. Для каждой из схем включения реостата К (см. рис.) постройте график зависимости  общего сопротивления цепи от положения ползунка реостата. Отсчет начинайте слева  направо. Олимпиадные задания. Олимпиада по физике 10 класс Олимпиадные задания по физике 10 класс. Вариант №1 •   На улице идёт дождь. В каком случае ведро, стоящее в кузове грузового автомобиля,  наполнится быстрее водой: когда автомобиль движется, или когда стоит?  •   На гладком горизонтальном столе покоится стальной шарик. На него одновременно  налетают с двух сторон два шарика таких же размеров и масс, но один из них стальной, а  другой сделан из резины. Считая удары лобовыми и абсолютно упругими, найти скорости  всех трёх шаров после разлёта. Жёсткость резины намного меньше жёсткости стали.  •   Груз массы 3 кг поднимают и опускают при помощи лёгкой нити и блока, ось которого  закреплена неподвижно. Однажды блок «заело» — он перестал вращаться вокруг своей  оси. При этом удаётся поднимать груз силой 40 Н, приложенной к свободному концу нити,  груз в этом случае движется вверх с постоянной скоростью 0,1 м/с. Какое количество  тепла выделится в системе за 3 с подъёма?  •   Моток медной проволоки имеет массу 300 г и электрическое сопротивление 57 Ом. Определите длину проволоки и площадь её поперечного сечения.  •   Какая сила необходима для вытаскивания из доски гвоздя длиной 120 мм, если он забит  12 ударами молотка массой 0,5 кг при скорости молотка перед ударом 5 м/с. Силу  сопротивления считать не зависящей от направления движения.  •   В двух одинаковых сосудах находятся одинаковые массы кислорода и азота. Давление  кислорода равно 1 атм, давление азота 3 атм. Сосуды соединяют тонкой трубкой, газы  перемешиваются. Каким станет давление в системе после установления равновесия? Теплообмен с окружающей средой пренебрежимо мал. Молярная масса кислорода 32  г/моль, азота 28 г/моль.  •   Амперметр «тепловой» системы измеряет текущий через него ток по выделяемому в его  внутреннем сопротивлении количеству тепла. В проводимом эксперименте текущий через  амперметр ток периодически меняет и величину и направление: в течение 0,2 с он равен 2  А, следующие 0,1 с ток течёт в другую сторону и равен 1 А. Затем снова 2 А, потом 1 А и  т. д. Какой ток показывает при этом амперметр?  Олимпиадные задания по физике 10 класс. Вариант №2  •   1. Какую наименьшую начальную скорость должен получить при ударе футбольный мяч,  чтобы перелететь через стенку из игроков высотой Н, находящуюся на расстоянии s?  •   2. Оценить минимальную массу звезды, при которой свет, исходящий с ее поверхности,  не достигнет внешнего наблюдателя. Радиус звезды R.  •   3. Один моль идеального одноатомного газа участвует в процессе, в котором давление р  пропорционально (Т)^1/2 . Определите теплоемкость газа.  •   4. Над идеальным одноатомным газом совершается цикл имеющий на рV­диаграмме вил  прямоугольника со сторонами параллельными осям р и V. Найдите максимальный к.п.д.  этого цикла.  •   5. Маятник, состоящий из жесткого невесомого стержня длинной l и закрепленного на  его конце груза массой т с зарядом ­q, подвешен в точке О. Над точкой О на расстоянии а  от нее находится заряд +Q. В каком случае состояние равновесия, при котором груз  массой тm находится в низшем положении, является устойчивым? Решение заданий по физике 9 класс  Физика 9 класс. Указания        к       решению.        Вариант        3. 1. Самое простое рассуждение заключается в следующем: если сделать фотографию  маршрута в момент, пассажир находился в начальной остановке, то исходя из  равномерного распределения трамваев можно сделать вывод о том, что расстояние между  ближайшими трамваями – 1 км. Если двигаясь навстречу друг другу они встречаются через 2 мин., то один трамвай проходит это расстояние за 4 мин. Это и есть скорость: 1 км за 4  мин. Т. е. 15 км/ч.  Ответ: 15 км/ч.  2. План решения: найти давление на дно; среднее давление на боковые стенки равно  половине давления на дно (давление жидкости зависит от глубины линейно); определим  боковую поверхность параллелепипеда, занимаемого водой. Всё это естественно для двух  случае (без кубика и с ним). А далее сила – произведение среднего давления на площадь  боковой поверхности. И разность между силами – ответ задачи. 3.  Главную роль здесь конечно играет отвод тепла от места нагрева, т. е. теплопроводность образца, в данном случае проволоки. Количество получаемой теплоты определяется  площадью боковой поверхности проволоки, поэтому пропорциональна радиусу проволоки,  количество теплоты, распространяющейся вдоль проволоки пропорциональна площади  сечения, то есть квадрату радиуса проволоки. А значит, теплоотвод от места нагрева  растёт в зависимости от радиуса проволоки быстрее, нежели количество получаемой  теплоты.   4. Понятно, что пропускается то, что не идёт на нагревание воды:       5. а) зависимость линейная: r = kx, график: б) для решения задач б) и в) удобно построить схемы эквивалентные заданным:      для б)   график ­ дуга параболы: в)   График ­ дуга гиперболы:   Решение заданий по физике 10 класс Решение. Вариант № 2. 10 класс 1. 2. 3.   4. 5. Олимпиадные задания. Олимпиада по физике 11 класс Олимпиадные задания по физике 11 класс. Вариант 1 •   (5 баллов) Два человека одновременно вступают на эскалатор с противоположных  сторон и движутся навстречу друг другу с одинаковыми скоростями относительно  эскалатора V=2 м/с. На каком расстоянии от входа на эскалатор они встретятся? Длина  эскалатора L=100 м, его скорость U=1,5 м/с. ε , а внутреннее сопротивление источника — r.  •   (10 баллов) Вне изолированной удаленной от земли и от других предметов  металлической незаряженной сферы радиуса R на расстоянии r от ее центра находится  точечный заряд q. Каков потенциал сферы? Ответ обосновать.  •   (10 баллов) Электрический элемент с вольтамперной характеристикой I=AU2 (A=const,  U>0) подключили к источнику ЭДС. Найти напряжение на элементе, если ЭДС источника  равна  •   (10 баллов) «Электромагнитная пушка» представляет из себя две параллельные  проводящие шины, замкнутые перемычкой­снарядом, которая может свободно  перемещаться вдоль шин. Вся конструкция расположена в однородном магнитном поле с  индукцией В, линии индукции которого ориентированы перпендикулярно плоскости шин.  Выстрел происходит при пропускании электрического тока через шины. Найти скорость  снаряда, вылетающего из такой пушки при горизонтальной ее ориентации, если длина шин  L, масса снаряда­перемычки m, расстояние между шинами d, сила тока в шинах I.  •   (10 баллов) В стальном баллоне находится ν1=0,1 моля водорода и ν2=0,1 моля  кислорода при температуре t=27oС. Смесь газов в баллоне поджигают и, после того как  реакция закончится, давление внутри баллона увеличивается в 3 раза. Какая температура  будет внутри баллона после реакции?  •   (10 баллов) На гладкой горизонтальной поверхности находится доска массы М и длины  L. На краю доски лежит брусок массы m. К бруску приложили горизонтальную силу F  такую, что брусок начал скользить по доске. Коэффициент трения между бруском и  доской равен μ. Через какое время брусок соскользнет с доски?  •   (15 баллов) На горизонтальной поверхности лежит шланг, заполненный водой, оба отверстия которого закрыты пробками. Один конец шланга подняли на высоту h (второй  остался лежать на поверхности) и одновременно вынули обе пробки. Спустя малый  промежуток времени t вода в шланге приобрела скорость V. Найти длину шланга.  Вариант 2 (5 баллов) Расстояние от пункта А до пункта В, расположенных на берегу реки,  1. катер проходит за время t1=3 ч, обратный путь у катера занимает t2=6 ч. Какое время  потребуется катеру, чтобы пройти расстояние от А до В при выключенном моторе?  Скорость катера относительно воды постоянна.  2. проводников, имеет потенциал φ1. Его окружают сферической проводящей оболочкой  радиуса R2. Чему будет равен потенциал шара, если заземлить оболочку? Ответ  обосновать.  (10 баллов) Металлический шар радиуса R1, удаленный от земли и от других  3. (10 баллов) Вольт­амперная характеристика некоторого нелинейного электрического элемента имеет вид, показанный на рисунке. Его включают в сеть, напряжение в которой равномерно меняется от нуля до значения 2U0 за время t0. Чему равна работа источника тока за это время? (10 баллов) Тонкий стержень длины l и массы m подвесили за концы на двух  4. одинаковых легких нерастяжимых проводящих нитях длиной L в однородном  вертикальном магнитном поле с индукцией В так, что его ось горизонтальна, а нити  вертикальны. Затем через нити пропустили заряд q столь быстро, что стержень  практически не сместился от положения равновесия. Найти максимальный угол  отклонения нитей подвеса от вертикали.  5. При температуре газа Т0 и давлении Р0 плотность смеси равняется  n1 атомов первого газа в смеси?  (10 баллов) Имеется смесь двух одноатомных газов с молярными массами μ1 и μ2.  ρ . Какова концентрация  (10 баллов) На гладкой 6. горизонтальной поверхности находится доска массы М и длины L. На краю доски лежит брусок массы m. К доске приложили горизонтальную силу F такую, что брусок  начал скользить по доске. Коэффициент трения между бруском и доской равен μ. Через  какое время брусок упадет с доски?  (15 баллов) На горизонтальной поверхности лежит шланг, заполненный водой, оба  7. отверстия которого закрыты пробками. Один конец шланга подняли на высоту h (второй  остался лежать на поверхности) и одновременно вынули обе пробки. Спустя малый  τ промежуток времени   вода в шланге приобрела скорость V. Найти длину шланга.  Вариант 3 (5 баллов) По двум параллельным путям равномерно движутся два поезда:  (10 баллов) Металлический шар радиуса R соединен тонкой длинной проволокой с  1. товарный, длина которого L1=630 м и скорость V1=48 км/час, и пассажирский длиной  L2=120 м со скоростью V2=102 км/час. Какова относительная скорость движения поездов,  если они движутся: а) в одном направлении; б) в противоположных направлениях? В  течение какого времени один поезд проходит относительно другого?  2. землей. На расстоянии r>R от центра шара помещают точечный заряд q. Какой заряд Q  приобретает шар? Влияние проволоки на электрическое поле не учитывать. Ответ  обосновать.  3. (10 баллов) Электрический элемент с вольтамперной характеристикой I=AU2  (A=const, U>0) подключили к источнику ЭДС. Найти ток в цепи, если ЭДС источника  равна  4. проводящие шины, замкнутые перемычкой­снарядом, которая может свободно  перемещаться вдоль шин. Вся конструкция расположена в однородном магнитном поле,  линии индукции которого ориентированы перпендикулярно плоскости шин. Выстрел  происходит при пропускании электрического тока через шины. Найти индукцию  магнитного поля, если длина шин L, максимально возможная высота подъема снаряда,  вылетающего из такой пушки, равна h (h>>L), масса снаряда­перемычки m, расстояние  между шинами d, сила тока в шинах I.  ε , а внутреннее сопротивление источника — r.  (10 баллов) «Электромагнитная пушка» представляет из себя две параллельные (10 баллов) В стальном баллоне находится ν1=2 моля водорода и ν2=4 моля  (10 баллов) На гладкой горизонтальной поверхности находится доска массы М и  5. кислорода при давлении Р0. Смесь газов в баллоне поджигают. Каково будет давление в  баллоне, когда реакция закончится, и смесь газов охладится до первоначальной  температуры?  6. длины L. На краю доски лежит брусок массы m. К бруску приложили горизонтальную силу  F такую, что брусок начал скользить по доске. Коэффициент трения между бруском и  доской равен μ. Какую скорость будет иметь брусок в момент соскальзывания с доски?  7. поверхности лежит шланг, заполненный водой, оба отверстия которого закрыты пробками. Один конец шланга подняли на высоту h  (второй остался лежать на поверхности) и одновременно вынули обе пробки. Спустя малый промежуток времени  (15 баллов) На горизонтальной τ  вода в шланге приобрела скорость V. Найти длину шланга.  Вариант 4 1. (5 баллов) Скорость велосипедиста равна 10 м/с, а скорость встречного ветра — 4  м/с. Какова скорость ветра относительно велосипедиста? Какой была бы скорость ветра  относительно него, если бы ветер был попутный?  2. проводников, имеет потенциал φ1. Его окружают сферической проводящей оболочкой  радиуса R2. Каким станет потенциал шара после того, как он на некоторое время будет  соединен с оболочкой? Ответ обосновать.  (10 баллов) Металлический шар радиуса R1, удаленный от земли и от других  (10 баллов) Тонкий стержень длины L и массы m покоится на горизонтальной  (10 баллов) Вольт­амперная характеристика 3. некоторого нелинейного электрического элемента (НЭ) имеет вид, показанный на рисунке. Совместно с резистором, сопротивление которого равно R, его подключают к источнику тока (соединение НЭ и резистора последовательное). Напряжение на клеммах источника меняется во времени по закону U(t)=At (A=const). За какое время tx  на резисторе R выделится количество теплоты Q?  4. плоскости в однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией В (стержень  перпендикулярен линиям индукции). Затем через стержень за очень малый промежуток  времени пропустили электрический заряд (соединительные провода гибкие и невесомые). В результате этого стержень «подпрыгнул» над плоскостью на высоту h. Найти величину  заряда q, пропущенного через стержень.  5. (10 баллов) Лазерные трубки одинакового объема V0 заполняются смесью гелия и  неона. Причем количественное (молярное) отношении He:Ne должно быть равно 5:1 при  общем давлении смеси газов Р0. Имеются баллоны с этими газами одинакового объема  V=100V0. В баллоне с гелием давление Р1=10Р0, в баллоне с неоном давление Р2=4Р1. Какое  число трубок можно заполнить? Температура газов одинакова и постоянна. (10 баллов) На гладкой 6. горизонтальной поверхности находится доска массы М и длины L. На краю доски лежит брусок массы m. К доске приложили горизонтальную силу F такую, что брусок начал скользить по доске. Коэффициент трения  между бруском и доской равен μ. Какую скорость будет иметь брусок в момент  соскальзывания с доски?  7. (15 баллов) На горизонтальной поверхности лежит шланг, заполненный водой, оба  отверстия которого закрыты пробками. Один конец шланга подняли на высоту h (второй  остался лежать на поверхности) и одновременно вынули обе пробки. Спустя малый  промежуток времени t вода в шланге приобрела скорость V. Найти длину шланга. Решение заданий по физике 11 класс  Вариант 1 . Искомое расстояние  Время движения до встречи  1. =87,5 м.  2. Потенциал в центре сферы (точке О) равен потенциалу самой сферы (поле внутри  сферы отсутствует). Этот потенциал складывается из потенциала заряда q и потенциала  зарядов, индуцированных на поверхности сферы. Т.к. суммарный индуцированный заряд  равен 0 и поверхность сферы равноудалена от точки О, то потенциал индуцированных  зарядов в точке О равен 0. Т.е. потенциал точки О (он же потенциал сферы) определяется  только зарядом q. Следовательно, 3. U+Ir =  ε →    U+ArU 2 =  ε →    ArU 2 + U –  ε  = 0  → 1,2 =   U Т.к. U>0, то U = 4. Сила, действующая на перемычку  FL = mV 2 / 2   → → .  → Схема реакции 2H2 + O2 = 2H2O  F = IdB  5.  в реакцию вступает только 0,05 моля кислорода.  До реакции в баллоне количество вещества ν1 = 0,2, после реакции количество вещества в  баллоне (кислород + вода) ν2 = 0,15 До реакции P1V = ν1RT1 , после реакции P2V = ν2RT2 → T2 / T 1 = P2ν1 / P1ν2 = 4  6. F – μmg = maбр  μmg = Mад   Т→ 2 = 4Т1 = 1200 К.   а→ бр = F / m – μg  а→ д = (m / M) μg. 7. В течение короткого времени  τ  вода в шланге двигалась равноускоренно с  τ . Из шланга вытекла вода, объем которой  ускорением a = V /  площадь сечения шланга. Из закона сохранения энергии (  — плотность воды, L — длина шланга) ρ , где S —  Вариант 2 V — скорость катера относительно воды, U — скорость течения, L — расстояние  1. от А до В. V + U = L / t1, V – U = L / t2, откуда U = 1/2 (L / t1 – L / t2). Искомое время ч.  Потенциал оболочки φ0 складывается из потенциала в поле шара, несущего на себе  2. заряд Q1, и потенциала, обусловленного наведенным на ней зарядом Q2: (оболочка заземлена), откуда Q2 = –Q1. Потенциал шара будет  складываться из потенциала φ1, обусловленного его собственным зарядом, и потенциала  φ2, обусловленного зарядом оболочки Q2 = –Q1:   = φ φ1 + φ2 = φ1 (R2 – R1) / R2.  3. Мощность источника P=IU. Исходя из заданной ВАХ, ф­я P(t) имеет вид (см. рис.). Искомая работа равна площади трапеции .  Пусть t — время пропускания тока через стержень. В течение времени t на стержень . Импульс этой силы равен импульсу,  4. действует горизонтальная сила (сила Ампера)  приобретенному стержнем, (V — скорость стержня в момент t). . Из закона сохранения  энергии  5. — их плотности, V — объем сосуда. Р1 и Р2 — парциальные давления газов 1 и 2 в смеси, m1 и m2 — массы газов, ρ1 и ρ2  , откуда  .  , P0 = P1 + P2. Из уравнения Клапейрона­Менделеева для давлений P1  и P2 имеем  Тогда . . Из основного уравнения МКТ  . 6. aдM = F – Fmp, aбрm = Fmp и Fmp = μmg. Отсюда и aбр = μg. К моменту соскальзывания бруска t выполняется условие  7. В течение короткого времени  .  τ  вода в шланге двигалась равноускоренно с  τ . Из шланга вытекла вода, объем которой  ускорением a = V /  площадь сечения шланга. Из закона сохранения энергии (  — плотность воды, L — длина шланга) ρ , где S —  .  Вариант 3    1. а) Vотн=V2–V1=54 км/ч, t=50 c.   б) Vотн=V2+V2, t=18 с.  2. равен нулю. Потенциал точки О φ0 складывается из потенциалов, создаваемых зарядами q  и Q: φ0 = φQ + φq. Т.к. элементарные заряды, составляющие заряд Q, распределенный по  Потенциал шара и всех точек (в том числе и точки О — его центра) внутри шара  поверхности шара, равноудалены от его центра, то  . Тогда . Отсюда  .  3. U + Ir =  ε  из условия  , тогда . Т.к. по условию U>0 то I< /r, следовательно, знак «+» исключаем. Окончательно  ε .  Сила, действующая на перемычку → Схема реакции 2H2 + O2 = 2H2O. После реакции в баллоне ν1' = 3 моля килорода и  4. F = IdB  5. ν2' = 2 моля воды. До реакции P0V = (ν1+ν2)RT0, после реакции PV = (ν1'+ν2')RT0   FL = IdBL = mV  → 2/2 = mgh   B = mgh / IdL.  → . F – μmg = maбр   а→ бр = F/m – μg 6. μmg = Mад   а→ д = M/m * μg 7. В течение короткого времени  τ  вода в шланге двигалась равноускоренно с  →  V = a брt.  τ ускорением a = V/ . Из шланга вытекла вода, объем которой  площадь сечения шланга. Из закона сохранения энергии (  — плотность воды, L — длина шланга) ρ , где S —  .  Вариант 4 В случае встречного ветра Vr = V1 + V2 = 14 m/c. 1. В случае попутного ветра Vr = V 1 – V2 = 6 m/c.  2. После соединения с оболочкой весь заряд перетечет на нее, а потенциал шара станет  Заряд шара до соединения с оболочкой равен Q1 = 4πε0R1φ1. равным потенциалу оболочки:  3. Ток, равный I0, начинает течь в момент t0 = U0 / A. При этом выделившееся тепло  .  равно Q = I0 4. 2R (t–t0). Отсюда  .  Импульс, приобретенный стержнем равен mV = FΔt = BLIΔt = qBL. С другой  .  ν . Отсюда  ν PV =  RT. При V=const и T=const, P~ . стороны  5. P0=P10+P20, где P10 и P20 — парциальные давление гелия и неона. По условию в трубке должно быть P10:P20 = 5:1, а в баллонах мы имеем P1:P2 = 1:4,  следовательно, число заполненных трубок определяется только количеством гелия. ν1 — количество гелия в баллоне, ν10 — количество гелия в одной трубке. Тогда количество трубок (первое приближение)  . Используя данные условия  Надо учесть, что после падения давления газа в баллоне до величины Р10 газ в трубку не  пойдет, отсюда, уточненное количество трубок.  . aдM = F – Fmp, aбрm = Fтр и Fтр = μmg. Отсюда  6. соскальзывания бруска t выполняется условие и aбр = μg. К моменту Скорость бруска в момент соскальзывания равна . 7. В течение короткого времени  .  τ  вода в шланге двигалась равноускоренно с  τ . Из шланга вытекла вода, объем которой  ускорением a = V /  площадь сечения шланга. Из закона сохранения энергии (  — плотность воды, L — длина шланга) ρ , где S —  .