Тема №9544 Ответы к задачам по физике олимпиада 10 класс 2016-2017
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике олимпиада 10 класс 2016-2017 из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике олимпиада 10 класс 2016-2017, узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Всероссийская олимпиада школьников по физике 2016–2017 уч. г.
Школьный тур. 10 класс
1
Решения и критерии оценивания
Задача 1
Небольшому телу, находящемуся на наклонной плоскости, сообщили
некоторую скорость, направленную вверх вдоль этой плоскости. Через
некоторое время оно вернулось в точку старта со скоростью, направленной
противоположно начальной и вдвое меньшей по модулю. Определите угол
наклона плоскости, если коэффициент трения скольжения между ней и телом
равен ߤ ൌ 0,2. Модуль ускорения свободного падения можно считать равным
݃ ൌ 10 м/с2
.
Возможное решение
При движении вверх: ݏ ൌ
௩మ
ଶ|௔భೣ|
, где ݏ – путь, пройденный телом до остановки,
ݒ –    скорость тела в точке старта, ܽଵ௫ – проекция ускорения тела при движении
вверх на ось x, направленную вдоль наклонной плоскости.
При движении вниз: ݏ ൌ ቀ




ଶ|௔మೣ| ൌ ௩మ
଼|௔మೣ|
, где ܽଶ௫ – проекция ускорения тела при
движении вниз на ось x, направленную вдоль наклонной плоскости.
Следовательно, 4|ܽଶ௫| ൌ |ܽଵ௫|.
Запишем II закон Ньютона для движений вверх и вниз соответственно:
݉|ܽଵ௫| ൌ ݉݃ sin ߙ ൅ ߤ ݃݉cos ߙ ,
݉|ܽଶ௫| ൌ ݉݃ sin ߙ െ ߤ ݃݉cos ߙ .
Окончательно получаем:
4ሺ݃ sin ߙ െ ߤ ݃cos ߙሻ ൌ ݃ sin ߙ ൅ ߤ ݃cos ߙ         ⇒         tg    ߙ ൌ ହఓ
ଷ ൌ ଵ

.
Угол α наклона плоскости к горизонту равен α = arctg(1/3) ≈ 0,322 рад или
α ≈ 18,4°.
Критерии оценивания
Записана cвязь перемещения, начальной скорости и ускорения при движении
тела вверх .......................................................................................................... 2 балла
Записана cвязь перемещения, конечной скорости и ускорения при движении
тела вниз ............................................................................................................ 2 балла
(Если любым способом правильно определено соотношение между модулями
ускорений при движении тела вверх и вниз – ставится 4 балла.) 
Всероссийская олимпиада школьников по физике 2016–2017 уч. г.
Школьный тур. 10 класс
2
Применён II закон Ньютона для движения тела вверх и вниз (по 2 балла) ... 4 балла
Получено выражение для угла наклона плоскости ........................................ 1 балл
Найдено численное значение угла наклона плоскости (или его тангенса) ...... 1 балл
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 задание – 10 баллов.
Задача 2
Лёгкая пружина жёсткостью ݇ ൌ 40 Н/м состоит из ܰ ൌ 40 витков.
Определите, на сколько сантиметров увеличится расстояние между
двенадцатым и двадцать пятым витками вертикально расположенной пружины,
если к ней подвесить груз массой ݉ ൌ 600    г. Модуль ускорения свободного
падения считайте равным ݃ ൌ 10 м/с2
.
Возможное решение
Удлинение всей пружины ∆݈ ൌ ௠௚
௞ . Значит, расстояние между двумя соседними
витками увеличится на величину:
∆௟
ேିଵ ൌ ௠௚
௞ሺேିଵሻ
. Тогда расстояние между
двенадцатым и двадцать пятым витками пружины увеличится на величину:
௠௚
௞ሺேିଵሻ ∙ ሺ25 െ 12ሻ ൌ 5,0 см.
Критерии оценивания
Применён закон Гука ....................................................................................... 2 балла
Найдено изменение расстояния между соседними витками ....................... 4 балла
Найдено изменение расстояния между 12-м и 25-м витками ...................... 3 балла
Получен численный ответ ................................................................................. 1 балл
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 задание – 10 баллов.
 
Всероссийская олимпиада школьников по физике 2016–2017 уч. г.
Школьный тур. 10 класс
3
Задача 3
Идеальный амперметр в цепи, схема которой изображена на
рисунке, показывает силу тока ܫൌ9 мА. Определите
сопротивление резистора R, если напряжение идеального
источника ܷൌ6 B.
Возможное решение
Общее сопротивление r цепи равно:
ݎ ൌ ଶோቀ ೃ∙ೃ
ೃశೃାଶோቁ
ଶோା ೃ∙ೃ
ೃశೃାଶோ ൌ ଵ଴

ܴ.
С другой стороны, ݎ ൌ


. Окончательно получаем ܴ ൌ ଽ
ଵ଴ ∙


ൌ 600 Ом.
Критерии оценивания
Найдено общее сопротивление цепи (любым способом) .......................... 5 баллов
Применён закон Ома для участка цепи .......................................................... 2 балла
Получена итоговая формула для сопротивления R ...................................... 2 балла
Найдено численное значение сопротивления R .............................................. 1 балл
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 задание – 10 баллов.
Задача 4
В трёхлитровую банку с водой опустили кипятильник мощностью ܰ ൌ 280 Вт.
В результате вода нагрелась до ݐଵ ൌ 80    Ԩ, после чего её температура перестала
изменяться. До какой температуры можно нагреть этим кипятильником воду
в двухлитровой банке? Считайте, что обе банки геометрически подобны,
заполняются водой полностью и закрываются крышками. Начальная
температура воды равна ݐ ൌ 20    Ԩ и совпадает с температурой воздуха
в комнате. Мощность теплопередачи окружающему воздуху считайте
пропорциональной площади поверхности банки и разности температур воды и
воздуха в комнате. Испарение воды не учитывайте! Удельная теплоёмкость
воды равна ܿ ൌ 4200 Дж/(кг·ºС).
U
2R
А
R
R
2R
Всероссийская олимпиада школьников по физике 2016–2017 уч. г.
Школьный тур. 10 класс
4
Возможное решение
Мощность теплопередачи окружающему воздуху в первом случае (после того,
как температура воды в банке перестала изменяться):
ܰଵ ൌ ߙܵଵሺݐଵ െ ݐሻ ൌ ܰ,
где ߙ – коэффициент пропорциональности, ܵଵ – площадь поверхности,
с которой идёт теплоотдача от трёхлитровой банки.
Мощность теплопередачи окружающему воздуху во втором случае (после того,
как температура воды в банке перестала изменяться):
ܰଶ ൌ ߙܵଶሺݐଶ െ ݐሻ ൌ ܰ,
где ܵଶ – площадь поверхности, с которой идёт теплоотдача от двухлитровой
банки, ݐଶ – искомая температура.
С учётом того, что площадь поверхности банки пропорциональна квадрату её
линейных размеров, а объём банки – кубу линейных размеров, окончательно
получаем:
ௌభሺ௧భି௧ሻ
ௌమሺ௧మି௧ሻ ൌ 1         ⇒          ݐଶ ൌݐ ൅ௌభ
ௌమ
ሺݐଵ െ ݐሻ ൌݐ൅ቀ௏భ
௏మ


య ሺݐଵ െ ݐሻ ൎ 98,6    Ԩ.
Критерии оценивания
Записаны формулы для мощности теплопередачи в двух случаях (по
2 балла) .............................................................................................................. 4 балла
Замечено, что отношение площадей поверхностей банок равно отношению их
объёмов в степени 2/3 ...................................................................................... 2 балла
Получено выражение для конечной температуры ........................................ 2 балла
Найдено численное значение конечной температуры .................................. 2 балла
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 задание – 10 баллов.
 
Всероссийская олимпиада школьников по физике 2016–2017 уч. г.
Школьный тур. 10 класс
5
Задача 5
Частица, имеющая массу ݉ ൌ 0,1 г и начальную скорость ܸ ൌ 100 м/с,
попадает в область, в которой на неё в течение некоторого времени действует
постоянная по модулю и направлению сила F. К моменту прекращения
действия силы частица приобретает скорость 2V в направлении,
перпендикулярном первоначальному. Под каким углом к первоначальному
направлению движения частицы направлена сила F? Какую работу совершила
сила F над частицей за время своего действия? Влиянием других сил можно
пренебречь.
Возможное решение
Пусть сила действует на частицу в течение времени ߬.
Запишем для частицы закон изменения импульса
в векторной форме:
∆݌ Ԧൌ 2ܸ݉ሬԦ
кон. െ ܸ݉ሬԦ
нач. ൌ ܨ ,߬Ԧ
где หܸሬԦ
кон.ห ൌ หܸሬԦ
нач.หൌܸ. Изобразим соответствующий
векторный треугольник. Из него следует, что сила
направлена под тупым углом ߙ к первоначальному направлению движения
частицы. Этот угол равен:
ߙ ൌ ߨ െ arctg ଶ௠௏
௠௏ ൌ ߨ െ arctg    2 ൎ 2    рад ൎ115.
Из закона сохранения механической энергии находим работу силы F:
ܣ ൌ ௠ሺଶ௏ሻమ
ଶ െ ௠௏మ
ଶ ൌ ଷ

ܸ݉ଶ ൌ 1,5 Дж.
Критерии оценивания
Применён закон изменения импульса ............................................................ 2 балла
Осуществлена графическая интерпретация этого закона или применена
соответствующая координатная форма записи ............................................. 2 балла
Найден угол α (либо его тангенс, синус, косинус) ....................................... 2 балла
Применена теорема о кинетической энергии ................................................ 2 балла
Получено выражение для работы силы ........................................................... 1 балл
Найдено численное значение работы силы ..................................................... 1 балл
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 задание – 10 баллов.
Всего за работу – 50 баллов.
ܸ݉ሬሬԦ
нач
2ܸ݉ሬሬԦ
кон
߬Ԧܨ
ߙ


Категория: Физика | Добавил: Админ (06.11.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar