«Юный знаток физики» 7 класс Задание № 1 (2 балла). Горячий

Государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей Псковской области
«Псковский областной центр развития одаренных детей и юношества»
Областной конкурс «Юные дарования» 2014/2015
«Юный знаток физики»
Очный тур
7 класс
Максимальное количество баллов – 28
Задание № 1 (2 балла).
Горячий жирный суп обычно остывает медленнее чая, даже если и
суп, и чай будут налиты в одинаковые открытые сосуды при
одинаковой температуре. Какова основная причина этого?
А. Плотность супа больше плотности чая.
Б. Теплоемкость супа больше теплоемкости чая.
В. Жир мешает испарению воды с поверхности супа.
Г. В супе находятся плотные вещества с
низкой теплопроводностью
Д. Жир на поверхности супа поглощает свет
и нагревается.
Задание № 2 (1 балл).
Почему горящую нефть нельзя тушить водой?
Задание № 3 (2 балла).
В каком из двух одинаковых стаканов (рис.1) налито больше чая?
Задание № 4 (3 балла).
Почему при землетрясении разрушаются здания и мосты? Почему во
время землетрясений рекомендуется при возможности покинуть
здание и перейти на открытое пространство?
Задание № 5 (1 балл).
В старинной книге перед страницами с рисунками подклеены листы
тонкой бумаги. Почему на сторонах этой бумаги, соприкасающихся с
рисунками, со временем появились отпечатки рисунка?
Задание № 6 (2 балла).
Почему на рукоятки инструментов, головки болтов, гайки круглой
формы, завинчиваемые и отвинчиваемые вручную, наносят
специальную насечку (рифление)? Каково назначение насечек на
губках тисков и плоскогубцев?
Задание № 7 (2 балла).
Когда скрепляют болтом деревянные бруски, под гайку и головку
болта подкладывают широкие плоские металлические кольца –
шайбы большего диаметра. Для чего это делают?
Задание № 8 (5 баллов).
В цилиндрическом сосуде с водой площадью 200 см2 плавает в
вертикальном положении цилиндр высотой 30 см и площадью
основания 100 см2. Какую работу надо совершить, чтобы полностью
извлечь цилиндр из воды, если он сделан из материала
плотностью 400 кг/м3? Плотность воды 1000 кг/м3.
Задание № 9 (5 баллов).
В цилиндрический сосуд с площадью дна S налита вода. На сколько
поднимется уровень воды, если в сосуд поместить деревянный брусок
массой m?
Задание № 10 (5 баллов).
Слиток из двух металлов с плотностями ρ1 и ρ2 , имеет массу m и
объѐм V. Определите объѐмы этих металлов в слитке.
Желаем успешного выполнения заданий!
Государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей Псковской области
«Псковский областной центр развития одаренных детей и юношества»
Областной конкурс «Юные дарования» 2014/2015
«Юный знаток физики»
Очный тур
7 класс
ОТВЕТЫ
Максимальное количество баллов - 28
Задание № 1 (2 балла).
Процесс остывания жидкости в открытом сосуде происходит как благодаря
теплопередаче (теплопроводности и излучению), так и вследствие испарения.
При испарении молекулы, покидающие поверхность жидкости, уносят с собой
значительную энергию. Поверхность супа оказывается под пленкой жира,
парообразование сильно затрудняется, поэтому скорость охлаждения супа
уменьшается.
Ответ В.
Задание № 2 (1 балл).
Плотность нефти меньше плотности воды, поэтому вода будет проходить через
нефть, и нефть будет продолжать гореть.
Задание № 3 (2 балла).
В стакане А воды налито больше.
Задание № 4 (3 балла).
Основной
причиной разрушений при землетрясениях являются сильные
подземные толчки и сотрясения земли, достигающие земной поверхности.
Вследствие инерции и жѐсткости конструкции наземных сооружений они
разрушаются.
Задание № 5 (1 балл).
Со временем в результате диффузии частицы краски перешли на листы бумаги.
Задание № 6 (2 балла).
Для увеличения силы сцепления (трения) необходимой для завѐртывания или
отвѐртывания. Насечки на губках тисков и плоскогубцев позволяют увеличить
силу трения между рабочей поверхностью и деталью.
Задание № 7 (2 балла).
Шайба увеличивает площадь, на которую давит гайка или головка болта и
предохраняет поверхность соединяемых деталей от повреждений.
Задание № 8 (5 баллов).
Н
А
Д ρв = 1000 кг/м3
ρ = 400 кг/м3
Н = 30 см = 0,3 м
S = 200 см2= 0,2 м2
Sц = 100 см2 = 0,01 м2
Решение
При извлечении цилиндра уровень воды в
сосуде понизится. Найдем понижение уровня
Δh из условия: Vпогр, = S·Δh, где Vпогр − объем
погруженной части цилиндра.
Запишем условие плавания цилиндра (равен
ство архимедовой силы и силы тяжести): ρв·g·Vпогр = ρ·g·V, где V = Sц·Н.
тяги
линейно
возрастает
=
от
F1 = 0
до
F2 = m·g = ρ·g·Sц·H.
Получаем:
. Подставляя численные данные
= 36 Дж
Ответ: A = 36 Дж
Задание № 9 (5 баллов).
Н
Δh
Решение
3
Изменение уровня воды связано с объемом
Д ρв = 1000 кг/м
погруженной части бруска соотношением
S
SΔh = Vп.
m
Действительно, объем, отсекаемый новым
уровнем поверхности воды, превышает объем самой воды, с одной стороны, на
Vп, а с другой, чисто геометрически, − на S·Δh (рис.2).
Погруженный объем найдем из условия
плавания бруска в воде плотностью ρв:
m·g = FA, где FA = ρв g·Vп.
Окончательно получаем Δh = m/(ρвS).
C другой стороны:
и до, и после погружения бруска сила реакции
дна сосуда, равная силе давления воды на дно
Fд = ρвg·h·S, уравновешивает силу тяжести
Рис.2
всего содержимого сосуда (атмосферное давление влияния не оказывает).
Поэтому изменение силы давления равно изменению силы тяжести:
ρв·g·Δh·S = m·g, откуда получаем правильный ответ: Δh = m/(ρв ·S).
Ответ: Δh = m/(ρв ·S).
Задание № 10 (5 баллов).
Н
V1, V2
Решение
Пусть V1 - объѐм первого металла, V2 –
Д
ρ1
объѐм второго металла. Тогда V1 + V2 = V;
ρ2
V1 = V – V2, и ρ1·V1 + ρ2·V2 = m или
m
ρρ1·V1 + ρ2·V2 – ρ1·V2 = m; V2·(ρ2 – ρ1) = m –ρ1·V1
V
Спасибо за участие!