Школьная олимпиада по физике для 7 класса

.

Задание 1

По двум параллельным путям равномерно движутся два поезда: товарный, длина которого = 630 м и скорость = 48 км/ч, и пасса­жирский длиной = 120 м со скоростью V₂ = 102 км/ч. Какова относи­тельная скорость движения поездов, если они движутся: а) в одном на­правлении; б) в противоположных направлениях? В течение какого вре­мени один поезд обгоняет другой?

Количество баллов - 90

Задание 2

Велосипедист, проехав 4 км со  скоростью  12 км/ч, остановился  и  отды­хал  в  течение  40 мин. Оставшиеся 8 км пути он проехал со скоростью 8 км/ч. Найдите среднюю скорость (в км/ч) велосипедиста.

Количество баллов – 80

Задание 3

Из пунктов А и В, расстояние между которыми равно , одно­временно навстречу друг другу начали двигаться два тела: первое со ско­ростью ,  второе со скоростью . Определить время и место их встречи. Решить задачу аналитически и графически.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

Количество баллов – 80

Задание 4

При одинаковых объемах кусок железа имеет массу на 12,75 кг большую, чем кусок алюминия. Определить массу кусков железа и алю­миния.

Количество баллов – 100

Справочные данные

Плотность алюминия

Плотность алюминия

Ответы

Задание 1

По двум параллельным путям равномерно движутся два поезда: товарный, длина которого = 630 м и скорость = 48 км/ч, и пасса­жирский длиной = 120 м со скоростью V₂ = 102 км/ч. Какова относи­тельная скорость движения поездов, если они движутся: а) в одном на­правлении; б) в противоположных направлениях? В течение какого вре­мени один поезд обгоняет другой?

Решение

а).            

б).

Задание 2

Велосипедист, проехав 4 км со  скоростью  12 км/ч, остановился  и  отды­хал  в  течение  40 мин. Оставшиеся 8 км пути он проехал со скоростью 8 км/ч. Найдите среднюю скорость (в км/ч) велосипедиста.

Решение

Средняя скорость – это отношение всего пути ко времени,  за которое этот путь пройден.

Задание 3

Из пунктов A и B, расстояние между которыми равно , одно­временно навстречу друг другу начали двигаться два тела: первое со ско­ростью ,  второе со скоростью . Определить время и место их встречи. Решить задачу аналитически и графически.

Решение

Скорость сближения автомобилей  , поэтому они встретятся через время

.

За этот время первый автомобиль пройдет от пункта A расстояние

.

На таком расстоянии от пункта A они и встретятся.

Графически:

Задание 4

При одинаковых объемах кусок железа имеет массу на 12,75 кг большую, чем кусок алюминия. Определить массу кусков железа и алю­миния.

Решение

Олимпиада

                                                 Физика

8 класс.

1    Количество тепла, получаемое от солнечных лучей в течение лета Арктикой, значительно больше, чем получаемое такой же площадью в Крыму. Почему же в Крыму летом жарко, а в Арктике холодно?

Ответ: Потому что в Арктике большая часть лучистой энергии, доставляемой солнечными лучами, не поглощается, а отражается снегом.

2.  На сколько градусов нагреется вода массой 200г, если она получит всю внутреннюю энергию, выделившуюся при остывании меди массой 2 кг от температуры 120°С до температуры 60°С?

Ответ: На 57°С.

3.  Определите КПД нагревателя, в котором израсходован керосин массой 80г для нагревания воды объемом 3 л на 90°С.

Ответ:   31%.

4. Два одинаковых сообщающихся сосуда наполнены жидкостью плотностью ρ₀ и установлены на горизонталь­ном столе. В один из сосудов кладут маленький груз массой m и плот­ностью ρ. На сколько будут после этого отличаться силы давления сосу­дов на стол? Массой гибкой соединительной трубки с жидкостью можно пренебречь.

 Решение

При решении задачи следует рассмотреть два случая:

1) r  < r ₀  и

2)  r > r _0.

В первом случае груз плавает в жидкости, и поскольку её уровень в обоих сообщающихся сосудах одинаков, то давление жидкости на дно сосудов одинаково, и силы давления сосудов на стол также одинаковы.

.

Во втором случае утонувший груз будет лежать на дне сосуда, и давить на него с силой, равной разности силы тяжести и силы Архимеда.

.

.

При этом жидкость по-прежнему будет давить на дно сообщающихся сосудов с одинаковой силой. Поэтому сосуд с грузом будет давить на стол с силой, превышающей силу давления сосуда без груза на величину

.

Справочные данные:

Удельная теплоемкость меди - 400Дж/кг·°С

Удельная теплоемкость воды- 4200Дж/кг·°С

Удельная теплота сгорания керосина – 46МДж/кг

Плотность воды – 1000кг/м³

Олимпиадные задания по физике

9 класс

1. Знайка живет в доме, стоящем около дороги между остановками A и B на расстоянии 800 м от A. В направлении от A к B по дороге каждый день проезжают автобус со скоростью 40 км/ч и трамвай со скоростью 20 км/ч. На остановку B они приезжают одновременно в 8 часов утра. В какое самое позднее время должен выйти из дома Знайка, чтобы успеть уехать на автобусе? на трамвае? Знайка ходит со скоростью 4,8 км/ч, расстояние между остановками 2 км. Время, которое транспорт стоит на остановке, очень мало.  (10баллов).

2. Когда хвост ползущего Удава поравнялся с пальмой, под которой сидела Мартышка, она, решив измерить длину Удава, побежала вдоль него и положила банан рядом с его головой. Затем Мартышка побежала обратно и положила второй банан рядом с кончиком хвоста Удава. Потом пришел  Попугай и измерил расстояния от пальмы до каждого из бананов, которые оказались равными 16 и 48 попугаев. Найдите длину Удава в попугаях, а также определите, во сколько раз быстрее бегает Мартышка, чем ползает Удав. (10баллов).

         3.Можно ли длительное время сохранить лед в кипящей воде?(15 баллов).

 (Ответ обосновать и предложить схему реализации опыта). 

      4.Что произойдет с изображением точечного источника в плоском зеркале, если между источником и зеркалом поставить параллельно зеркалу стеклянную пластину толщины  с показателем преломления ? (10 баллов).

5.Цепь, показанная на рисунке, собрана из одинаковых резисторов и одинаковых вольтметров. Первый вольтметр показывает  В, а третий  В. Какое напряжение показывает второй вольтметр?(10 баллов).                                                            R                     R                   R

                                                                                       1                               2                                3   

Ответы и решения

1.Ответ: чтобы успеть на автобус, Знайка должен выйти в 7.47, а чтобы успеть на трамвай – в 7.45.

Решение: У Знайки есть два варианта поведения: идти к остановке A или к остановке B, соответственно, он должен выбрать тот из них, который требует меньше времени, чтобы попасть на остановку B.

Пусть Знайка хочет успеть на автобус. Если он пойдет на остановку В, то он должен выйти за (2км–0,8км)/4,8км/ч=15 мин. до 8 часов. Если же он пойдет на остановку A, то чтобы успеть на автобус, ему необходимо прийти туда не к 8.00, а на 2км/40км/ч=3 мин раньше, поэтому ему надо выйти за 0,8км/4,8км/ч+3мин=13 мин до 8.00. Поэтому в этом случае для Знайки выгоднее идти к остановке A и нужно выйти из дома в 7.47.

Аналогичные рассуждения для случая, когда Знайка хочет успеть на трамвай, приводят к следующему результату: если Знайка идет к остановке B, то он должен выйти за 15 минут до 8.00, а если к A – за 16 минут до 8.00, поэтому Знайка должен выйти в 7.45 и пойти к остановке B.

2. Ответ: 38,4 попугая. В 5 раз.

Решение: Пусть L – длина Удава, v – скорость бегущей Мартышки, u – скорость ползущего Удава, t₁ – время забега Мартышки до головы Удава, t₂ – время забега в обратном направлении. Тогда в системе отсчета, связанной с ползущим Удавом, для прямого и обратного забега Мартышки можно составить следующие два уравнения:

()=(v+u)=.

Аналогичные уравнения, записанные в системе отсчета, связанной с пальмой, будут иметь вид:

V=,   v=

Здесь x₁=48 и x₂=16 – координаты первого и второго бананов, выраженные в Попугаях. Решая эту систему четырех уравнений, получим, что L=38,4 попугая, v/u=5.

3.Можно.

Для этого нужно создать условия, при которых будет кипеть только поверхностный слой воды, т.е. вода должна быть нагрета неравномерно.                                                       

В воде не должна происходить конвекция.                                 

Из-за низкой теплопроводности воды ее прогрев будет осуществляться достаточно длительное время.                                                    

За правильный проект  (например:  Прижать грузом лед ко дну сосуда и греть воду сверху.)                                                                     

4.Построение изображения 1 без пластины.      Изображение с пластиной приблизится.     Наблюдатель находится между зеркалом и пластиной и видит изображение 2.Наблюдатель находится за пластиной и видит изображение 3.      

                1      2   3              зеркало       пластина   *L-изображение

5. Для решения задачи обозначим сопротивление вольтметра  и токи, идущие через вольтметры, , ,  соответственно (см. рис.). Тогда напряжение, которое показывает второй вольтметр можно записать как:

Полученное уравнение содержит две неизвестных  и . Поэтому требуется еще одно соотношение.

Напишем связь между  и  :

.

Теперь мы имеем систему двух уравнений с двумя неизвестными. Для отыскания  исключим : , и для  получим квадратное уравнение:

.

Это уравнение имеет лишь один физический корень, т.к. знак напряжения  должен быть таким же как знаки  и :

.

Подстановка числовых значений дает:  В.

Указания  к решению:

3. Такое состояние возможно, если будет кипеть только часть воды в сосуде (например, поверхностный слой)

4. 1. Постройте изображение без пластины.

2.     Что происходит с изображением при появлении пластины.(смещается)

3.     Рассмотрите случай, когда наблюдатель находится за пластиной и между пластиной и зеркалом

     5. Найдите связь между напряжениями на первом и втором вольтметрах.  7