школьный этап (2019-2020 учебный год) 9 класс

Всероссийская олимпиада школьников по физике

Школьный этап (2019-2020 учебный год) 9 класс

(Время выполнения 150 минут, максимальное количество баллов - 50)

Задача 1. Скорость и длина поезда (10 баллов)

Наблюдая за равномерно движущимся поездом, мальчик определил, что мимо начала железнодорожной платформы поезд двигался в течение времени t₁ = 23 c. Одновременно с этим его приятель установил, что мимо этой платформы поезд двигался в течение времени t₂ = 39 c. Измерив длину платформы, которая оказалась равной l = 240 м, мальчики определили скорость и длину поезда. Какие числовые значения этих физических величин получили мальчики?

Задача 2. Объем льдины (10 баллов)

Прямоугольная льдина длиной 52 м и шириной 40 м плавает в море. Высота льдины, выступающей над поверхностью воды, равна 1 м. Определите объем всей льдины. Плотность морской воды 1030 кг/м³, плотность льда 900 кг/м³.

Задача 3. Определение мощностей. (10 баллов)

 В схеме, приведенной на рисунке R₁ = R_, R₂ = 2R, R₃ = 5R, R₄ = R. К концам цепи присоединили батарейку с постоянным напряжением. Тепловая мощность, выделяемая на резисторе R₃, равна

P = 5 Вт. Определить тепловые мощности, выделяемые на других резисторах. Ответы выражать в ваттах, округлив до целых.

Задача 4. Падение с высоты (10 баллов)

Кусок алюминия и кусок свинца упали с одинаковой высоты. Какой из металлов при ударе в конце падения будет иметь более высокую температуру? Во сколько раз? (Считать, что вся энергия тел при падении пошла на их нагревание.)

Удельная теплоемкость алюминия -920 , свинца-140  .

Задача 5. Давление на дно (10 баллов)

Коробок в форме куба заполнен водой. Определите давление воды на дно коробка, если масса воды в нем равна 64г. Плотность воды 1000 кг/м³

Желаем успеха!

Всероссийская олимпиада школьников по физике

школьный этап (2019-2020 учебный год) 9 класс

(Время выполнения 150 минут, максимальное количество баллов - 50)

Задача 1. Скорость и длина поезда (10 баллов)

Наблюдая за равномерно движущимся поездом, мальчик определил, что мимо начала железнодорожной платформы поезд двигался в течение времени t₁ = 23 c. Одновременно с этим его приятель установил, что мимо этой платформы поезд двигался в течение времени t₂ = 39 c. Измерив длину платформы, которая оказалась равной l = 240 м, мальчики определили скорость и длину поезда. Какие числовые значения этих физических величин получили мальчики?

Возможное решение

1. Пусть длина поезда s. Тогда искомая скорость v =  ………2балла

2. За время t₂ последний вагон поезда проходит путь, равный l + s. С учетом этого скорость движения поезда может быть выражена:

v =  ………………………………………………………4балла

3. Приравняв первое и второе уравнения, найдем:

s =  =  =345 м и v =   =  =15 м/с……….4балла

Задача 2. Объем льдины (10 баллов)

Прямоугольная льдина длиной 52 м и шириной 40 м плавает в море. Высота льдины, выступающей над поверхностью воды, равна 1 м. Определите объем всей льдины. Плотность морской воды 1030 кг/м³, плотность льда 900 кг/м³.

Возможное решение

1. Условие плавания льдины: F_A = mg……………………………1 балл

2. Выражение для нахождения высоты льдины –H, обозначим

 - плотность морской воды;  - плотность льда;

 - высота льдины, выступающей над поверхностью воды

H =  = 1030  =  м 7,9 м…………8баллов

3. Объем всей льдины:

V = a  b  H = 52 40  м³ =16480 м³…………………………....1 балл

 

Задача 3. Определение мощностей. (10 баллов)

 В схеме, приведенной на рисунке R₁ = R_, R₂ = 2R, R₃ = 5R, R₄ = R. К концам цепи присоединили батарейку с постоянным напряжением. Тепловая мощность, выделяемая на резисторе R₃, равна

P = 5 Вт. Определить тепловые мощности, выделяемые на других резисторах. Ответы выражать в ваттах, округлив до целых.

Возможное решение

Обозначим ток, протекающий через R₃ – I. Напряжения на резисторах R₃ и R₄ равны, т.к. они параллельны. Следовательно, ток через R₄ равен 5I. Значит, общий ток равен I + 5I = 6I. Этот же общий ток можно представить, как сумму токов I₁ + I₂ через резисторы R_1, R₂……………………………………………………………………….3б

Из равенства напряжений на R_1, R₂(т.к. они параллельны) следует, что I₁∙R = I₂∙2R, т.е. I₁ = 2I₂. Т.к. I₁ + I₂ = 6I, то решая систему, получаем, что I₁ = 4I; I₂ = 2I………………………………………………………………………3б

Тепловая мощность на резисторе R₃:

 P = I²∙5R; откуда I² R =  ………………………………………………1б

· P₁ = (4I)²∙R =  = 16 Вт………………………………………….1б

· P₂ = (2I)²∙2R =  =8 Вт…………………………………………….1б.

· P₄ = (5I)²∙R = 5N = 25 Вт…………………………………………..1б

Задача 4. Падение с высоты (10 баллов)

Кусок алюминия и кусок свинца упали с одинаковой высоты. Какой из металлов при ударе в конце падения будет иметь более высокую температуру? Во сколько раз? (Считать, что вся энергия тел при падении пошла на их нагревание.)

Удельная теплоемкость алюминия -920 , свинца-140  .

Возможное решение

1.Потенциальная энергия кусков алюминия и свинца:

Е_ал = m_алgh и E_св = m_свgh………………………………..2 балла

2.Количества теплоты, которые получат куски алюминия и свинца

Q_ал = C_ал m_ал t_ал  и Q_св = С_св m_св t_св…………………….2 балла.

3.Т.к. по условию вся энергия тел при падении пошла на их нагревание, то Е_ал = Q_ал и E_св = Q_св………………………3 балла

4.В результате получим:  =  6,6…………………..3 балла

Задача 5. Давление на дно (10 баллов)

Коробок в форме куба заполнен водой. Определите давление воды на дно коробка, если масса воды в нем равна 64г. Плотность воды 1000 кг/м³

Возможное решение

1. Пусть ребро коробка-куба – а, масса воды в кубе:

                 m =  a³……………………………………………2 балла   

              2. Выразим «а» : a =  =  = 4 cм………4 балла

                        2. Давление на дно: p =  g h =  g a……………….2 балла

              3. В результате получим: p =1000  10  4∙10^-2 м  400  

                   или 400 Па………………………………………..2 балла