Олимпиада по физике, 9 класс

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЕМ
ГЛАВЫ МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«АСБЕСТОВСКИЙ ГОРОДСКОЙ ОКРУГ»
Фестиваль
«Юные интеллектуалы Среднего Урала»
2007 - 2008 учебный год
Комплект материалов
для проведения городской олимпиады
по физике
Асбест
2007
Подготовлено
программным
городских Олимпиад.
комитетом
проведения
Составитель:
Толкачёв Вячеслав Владимирович, учитель физики средней
школы №24 г. Асбеста Свердловской обл., I квалификационная
категория
Содержание
Пояснительная записка
Критерии оценивания заданий
9 класс
10 класс
11 класс
3
6
7
12
17
Уважаемые коллеги!
Замечания и предложения по качеству заданий и технологии
проведения Олимпиады по физике направляйте представителю
программного комитета городского тура Олимпиад по
электронной почте: tolk@intersat.ru
2
Пояснительная записка
Комплект материалов включает в себя набор заданий, решения предложенных задач, методические рекомендации по
проверке и критерии оценивания работ участников олимпиады.
Задания городского тура Олимпиады по физике составлены в соответствии с минимумом содержания образования по
физике, но рассчитаны на учащихся, проявляющих интерес к
изучению предмета, занимающихся на факультативных и
элективных курсах. Содержание заданий для всех параллелей
имеет практическую направленность, что обусловлено
внедрением
в
систему
школьного
образования
компетентностного подхода, который предполагает развитие у
учащихся навыков адекватного реагирования на нестандартные,
но важные с практической точки зрения, ситуации.
Задания городского тура олимпиады состоят из трех
блоков:
1. тестовые задания - позволяют оценить умения учащихся в
сравнительно стандартных ситуациях
2. задачи - позволяют оценить умения учащихся в новых
нестандартных ситуациях
3. самооценка выполнения работы
Такой способ составления заданий должен помочь
учащимся обрести определенную уверенность на начальном
этапе работы, подготовиться к успешному выполнению более
сложных заданий и, как следствие, достичь более высокий
результат.
В работе предлагаются задания различного уровня
сложности: для учащихся, изучающих физику на углубленном
или профильном уровне предложены более сложные задания.
При этом учтено, что на олимпиаду попадают в основном
учащиеся, изучающие физику на дополнительных занятиях
(вариативных курсах), поэтому первые блоки заданий во всех
параллелях одинаковые, а во вторых блоках совпадают по три
задания. Это позволит сопоставить уровни приобретенных
умений учащимися, обучающимися на базовом и на
3
углубленном уровнях, для принятия решения об участии в
окружной олимпиаде в лиге «Классика» или «Профи».
На выполнение работы участникам олимпиады отводится
ТРИ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ЧАСА. Все необходимые для
решения задач данные приведены в условиях и на рисунках. В
части задач необходимо получить расчетную формулу и вычислить искомую величину. Ряд задач требуют лишь качественного анализа ситуации, логичного и физически корректного
обоснования выбранного ответа.
В связи с внедрением стандартизованных подходов к
оцениванию учебных достижений и перспективой введения
Единого государственного экзамена, а также учитывая
изменения в системе оценивания заданий областного тура в
прошлом учебном году ключи составлены с общей разбалловкой
по этапам решения. Такой подход необходим по целому ряду
причин. Во-первых, работы городского тура проверяет жюри
олимпиады и таким образом определяются не только победители
и призеры городского тура, но и участники окружного, что
требует единого стандартизованного подхода к оцениванию
работ
учащихся.
Во-вторых,
немаловажным
является
идеологический
аспект
технологии
стандартизованного
оценивания учебных достижений, сформированности ключевых
компетентностей учащихся, что является неотъемлемой частью
реализации норм НРК ГОС. В-третьих, такая система
оценивания более привычна для педагогов, определяющих
уровень достижений учащихся на уроках по пятибалльной
шкале.
Хорошо было воспринято участниками олимпиады и
введение в оценивание олимпиадных работ «бонусных» 5 баллов
за каждую полностью решенную задачу. Практика проверки
работ учащихся показывает, что набирая по нескольку баллов за
каждую задачу, но не доводя их решение до логического завершения, учащиеся имеют возможность стать призерами олимпиады. Социально значимой компетентностью напротив является
способность доводить начатое дело до конца. Возможность заработать дополнительные баллы, решая даже не самую сложную
4
задачу, способствует при проведении олимпиады созданию атмосферы успешности. В то же время такой подход отсекает от
пьедестала почета тех, кто не в состоянии решать физические
задачи олимпиадного уровня.
В этом году предлагается ввести дополнительный бонус
для участников, проявляющих нестандартное мышление и
применяющих нестандартные ходы при решении заданий даже
если ими допущены незначительные, на взгляд членов жюри,
неточности или ошибки на заключительных этапах решения.
5
КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ЗАДАЧ
Все задачи оцениваются по пятибалльной шкале с
последующим умножением на коэффициент сложности следующим
образом:
5 - обнаруживает верное понимание физической сущности явлений,
правильно выбирает пути решения, применяет необходимые законы,
использует формулы, делает необходимые преобразования, выражения
и расчеты, правильно выполняет чертежи, схемы и графики,
сопутствующие решению, а также правильно определяет единицы
физических величин; при этом допускается решение задачи как в
общем виде, так и с промежуточными вычислениями;
4 - были выполнены требования к оценке «5», но учащийся допустил
недочеты или негрубые ошибки (ошибки при расчете конечного
результата, неточности в построении электрических схем или
графиков, которые не влияют на получение правильных результатов,
представлении результатов, определении единиц измерения величин,
формулировании вывода).
3 - учащийся верно использует необходимые физические законы, но
допускает ошибки в преобразованиях формул или в промежуточных
расчетах, которые ведут к получению неверного результата или
нарушают ход решения
2 - учащийся верно выбирает законы и формулы, необходимые для
решения, правильно строит схемы или чертежи, но не пытается
доводить решение до логического конца, бросает решение или
ограничивается описанием возможных путей решения (начал решать
задачу правильно, но не дорешал)
1 - учащийся верно записал условие задачи, но неправильно выбрал
необходимые законы или формулы, показал непонимание условия
задачи при неверном построении чертежа (приступил к задаче, но не
сделал правильных шагов в решении)
0 - учащийся не приступил к решению задачи (в чистовике не сделано
ни одной записи по этой задаче)
6
Олимпиада по физике, 9 класс
БЛОК 1 Ответьте на вопросы теста. (2 балла за каждый
правильный ответ)
1) Угол отражения светового луча от зеркала равен 30°. Угол
между падающим и отраженным лучами равен ...
А.
Б.
В.
Г.
30°
120°
60°
90°
2) Вблизи больших водоемов летом днем температура ниже, чем
вдали от них, а ночью выше. Это означает, что...
А.
Б.
В.
Г.
теплоемкость воды больше, чем почвы
теплоемкость воды меньше, чем почвы.
теплоемкость воды ночью выше, чем днем.
это явление никак не связано с теплоемкостью воды.
3) Совершив работу, можно изменить внутреннюю энергию ...
А.
Б.
В.
Г.
только газа.
только жидкости.
только твердого тела.
любого тела.
4) При таянии льда температура системы «лед - талая вода» не
меняется. В этом процессе внутренняя энергия этой системы...
А.
Б.
В.
Г.
не изменяется.
повышается.
понижается.
может повышаться, а может понижаться.
5) Автомобиль ехал с постоянной скоростью по горизонтальной
дороге и затормозил. Его кинетическая энергия перешла...
А. в потенциальную энергию рессор.
Б. в потенциальную энергию автомобиля.
В. в кинетическую энергию Земли.
Г. внутреннюю энергию колес, дорожного покрытия и
атмосферного воздуха.
7
БЛОК 2 Решите задачи
1. Автомобиль первую треть пути проехал за одну четвертую
часть всего времени движения. Средняя скорость автомобиля
на всем пути оказалась равной 54 км/ч. С какими скоростями
двигался автомобиль на первом и втором участках пути, если на
каждом участке он двигался с постоянной скоростью?
15 баллов
2. Ледяной кубик с вмороженным в него небольшим камешком
опустили в цилиндрический сосуд с водой. При этом
уровень воды в сосуде повысился на 4 см, а кубик стал плавать,
полностью погрузившись в воду. Во сколько раз объем камешка меньше объема льда? Как и на сколько изменится уровень
воды, когда весь лед растает? Плотность льда 900 кг/м3, камня 2700 кг/м3, воды - 1000 кг/м3.
20 баллов
3. За некоторое время температура одинакового количества
воды т в двух различных чайниках, одновременно
поставленных на одинаковые нагреватели, поднялась от 20°С до
40 и 50°С соответственно. В какой
чайник нужно долить воды с
температурой
60°С,
чтобы
в
дальнейшем оба чайника закипели
одновременно? Ответ объясните.
Сколько воды нужно долить?
Считать, что теплообмен между
смешивающейся водой происходит
мгновенно.
25 баллов
4. Алюминиевый брусок массой 10 кг
имеет объем 5 дм3. Определите, есть ли
внутри бруска пустая полость, если
плотность алюминия 2700 кг/м3.
10 баллов
5. Определите неизвестную величину,
подставьте по указателю и определите
напряжение на концах последней цепи
20 баллов
8
БЛОК 1
1
В
2
А
3
Г
4
Б
5
Г
БЛОК 2
1. Автомобиль первую треть пути проехал за одну четвертую
часть всего времени движения. Средняя скорость автомобиля
на всем пути оказалась равной 54 км/ч. С какими скоростями
двигался автомобиль на первом и втором участках пути, если на
каждом участке он двигался с постоянной скоростью?
коэффициент сложности - 3 (15 баллов)
S 2S

S1  S 2
3
3  S  54(км / ч)
vср 

t 3t
t1  t 2
t

4 4
S
4S 4
v1  3 
  54  72(км / ч)
t
3t 3
4
2S
8S 8
v2  3 
  54  48(км / ч)
3t
9t 9
4
2. Ледяной кубик с вмороженным в него небольшим камешком
опустили в цилиндрический сосуд с водой. При этом
уровень воды в сосуде повысился на 4 см, а кубик стал плавать,
полностью погрузившись в воду. Во сколько раз объем камешка меньше объема льда? Как изменится уровень воды, когда
весь лед растает? Плотность льда 900 кг/м3, камня - 2700 кг/м3,
воды - 1000 кг/м3.
коэффициент сложности - 4 (20 баллов)
9
Из условия плавания тел
 В g (V Л  VК )  (  Л V Л   К VК ) g
1000(V Л  VК )  900V Л  2700VК
100V Л  1700VК
V Л  17VК
После таяния льда уровень воды должен
понизиться. Плотность воды больше плотности льда, а масса
воды, образовавшейся при таянии льда равна массе льда, значит
объем образовавшейся воды меньше объема льда.
3. За некоторое время температура одинакового количества
воды т в двух различных чайниках, одновременно
поставленных на одинаковые нагреватели, поднялась от 20°С до
40 и 50°С соответственно. В какой чайник нужно долить воды с
температурой 60°С, чтобы в дальнейшем оба чайника закипели
одновременно? Ответ объясните. Сколько воды нужно
долить? Считать, что теплообмен между смешивающейся
водой происходит мгновенно.
коэффициент сложности - 5 (25 баллов)
По условию задачи вода в чайниках получает тепло по-разному.
За одинаковое время вода в первом чайнике получила теплоту
Q1  mc(40  20)  20mc ,
а во втором чайнике Q2  mc(50  20)  30mc .
Значит вода во втором чайнике получает в 1,5 раз больше
теплоты, чем в первом.
Если при дальнейшем нагреве добавить в первый чайник более
теплой, но не кипящей воды, то на её нагрев до кипения
потребуется гораздо больше времени чем для второго чайника.
Поэтому воду надо добавлять во второй чайник.
Для закипания воды в первом чайнике потребуется теплота
Q3  mc(100  40)  60mc
Тогда вода во втором чайнике получит Q4  1,5Q3  90mc .
Эта теплота потратится на нагрев воды, находившейся во втором
10
чайнике и воды долитой в него.
90mc  mc(100  50)  mc(100  60)  50mc  40mc
40mc  40mc
m  m
Значить во второй чайник надо долить столько же воды, сколько
в нем было.
4. Алюминиевый брусок массой 10 кг имеет объем 5 дм3.
Определите, есть ли внутри бруска пустая полость, если
плотность алюминия 2700 кг/м3.
коэффициент сложности - 2 (10 баллов)
m
10

 2000(кг / м 3 )
V 0.005
Значение плотности бруска меньше чем плотность алюминия,
значит в бруске имеется полость.

5.
Определите
неизвестную
величину, подставьте по указателю и
определите напряжение на концах
последней цепи
коэффициент сложности - 4 (20
баллов)
U 10

 5(Ом )
I
2
2) U  IR  3  5  15( В)
U
15

 3( A)
3) I 
R1  R2 2  1
1) R 
4) I 2  I  I1  5  1  4( A)
5) U  IR  4  3  12( B)
11
Олимпиада по физике, 10 класс
БЛОК 1 Ответьте на вопросы теста. (2 балла за каждый
правильный ответ)
1) Крупные хлопья снега, равномерно перемещаясь в воздухе,
движутся к земле. Какие преобразования энергии при этом
происходят?
А.
Б.
В.
Г.
потенциальная - в кинетическую
потенциальная - в кинетическую и во внутреннюю
потенциальная - во внутреннюю
потенциальная и внутренняя - в кинетическую
2) Чему равно, согласно графику, сопротивление
резистора?
А.
Б.
В.
Г.
40 Ом
4 Ом
5 Ом
100м
3) С помощью рычага подняли тяжелый камень,
при этом получили выигрыш в...
А.
работе.
мощности.
Б.
расстоянии.
В.
силе.
Г.
4) Тормозной путь автомобиля увеличивается при...
А. уменьшении угла наклона дороги к горизонту при движении
под
гору.
Б. уменьшении коэффициента трения шин о дорогу.
В. уменьшении скорости перед торможением.
Г. уменьшении массы автомобиля.
5)
Тело прошло половину пути со скоростью 6 м/с, а другую
половину пути со скоростью 4 м/с. Средняя скорость тела на этом
пути равна
А.
4,5м/с
Б.
4,8м/с
В.
5м/с
12
Г.
5,2м/с
Д.
5,8м/с
БЛОК 2 Решите задачи
1. Знайка живет в доме на обочине дороги между остановками А и В
на расстоянии 800 м от А. В направлении от А к В по дороге каждый
день проезжают автобус со скоростью 40 км/ч и трамвай со скоростью
20 км/ч. На остановку В они приезжают одновременно в 8 часов утра.
Знайка ходит со скоростью 4,8 км/ч, расстояние между остановками 2
км. В какое самое позднее время должен выйти из дома Знайка,
чтобы успеть уехать на автобусе? на трамвае? Время, которое
транспорт стоит на остановке, пренебрежимо мало и его можно не
учитывать.
20 баллов
2. С плота стартуют две лодки: первая — против течения реки, вторая
— по течению. Через 10 минут лодки одновременно поворачивают
обратно. Какая из них первой достигнет плота и на какой
интервал времени опередит другую? Какое расстояние пройдет
плот до момента встречи с первой и второй лодками? Скорость
течения — 1 м/с, скорость лодок в стоячей воде — 5м/с.
20 баллов
3. Юные туристы зимой в походе решили приготовить чай. Сколько
дров нужно им приготовить для получения из снега 3 кг кипятка, если
температура на улице -5оС? Удельная теплоемкость воды
4200 Дж/(кг оС), льда - 2100 Дж/(кг оС), удельная теплота плавления
льда 3,4•105 Дж/кг, удельная теплота сгорания дров 107 Дж/кг. Из-за
неблагоприятных условий лишь 20% энергии сгорающих дров идет на
нагревание воды.
20 баллов
4. Перед системой из 3 одинаковых собирающих
линз с фокусным расстоянием F на расстоянии 2F
находится предмет. Где будет его изображение и
каким оно будет (прямым или перевернутым)?
Расстояние между всеми линзами одинаково и
равно 2F.
20 баллов
5. Амперметр, включенный
в цепь, состоящую из источника тока и
электрической лампы а, показывает некоторую
силу
тока.
Как
изменится
показание
амперметра, если в эту цепь включить еще одну
такую же лампу б?
10 баллов
13
БЛОК 1
1
Б
2
Б
3
В
4
Б
5
Б
БЛОК 2
1. Знайка живет в доме на обочине дороги между остановками А и В
на расстоянии 800 м от А. В направлении от А к В по дороге каждый
день проезжают автобус со скоростью 40 км/ч и трамвай со скоростью
20 км/ч. На остановку В они приезжают одновременно в 8 часов утра.
Знайка ходит со скоростью 4,8 км/ч, расстояние между остановками
2 км. В какое самое позднее время должен выйти из дома
Знайка, чтобы успеть уехать на автобусе? на трамвае? Время,
которое транспорт стоит на остановке, пренебрежимо мало и его
можно не учитывать.
коэффициент сложности - 4 (20 баллов)
Знайка может идти к остановке А и к остановке В. Чтобы дойти
до остановки А, Знайка должен затратить
S 0,8
t1  
 0.17(ч)  10( м) ,
v 4,8
а до остановки В
S 2  0,8
t2  
 0,25(ч)  15( м)
v
4,8
2
19
7
 7ч57 м ,
На остановке А автобус будет в 8 
40
20
2
9
 7  7ч54 м .
а трамвай 8 
20
10
Если Знайка хочет успеть на автобус, то на остановку А он
должен выйти в 7ч57м - 10м = 7ч47м, а на остановку В 8ч00м - 15м = 7ч45м. Значит Знайка должен выйти в 7ч47м и
идти на остановку А.
Если Знайка хочет успеть на трамвай, то на остановку А он
должен выйти в 7ч54м - 10м = 7ч44м, а на остановку В 14
8ч00м - 15м = 7ч45м. Значит Знайка должен выйти в 7ч45м и
идти на остановку В.
2. С плота стартуют две лодки: первая — против течения реки, вторая
— по течению. Через 10 минут лодки одновременно поворачивают
обратно. Какая из них первой достигнет плота и на какой
интервал времени опередит другую? Какое расстояние пройдет
плот до момента встречи с первой и второй лодками? Скорость
течения — 1 м/с, скорость лодок в стоячей воде — 5м/с.
коэффициент сложности - 4 (20 баллов)
В системе отсчета «плот», те относительно воды, обе лодки
движутся с одинаковой скоростью, значит, они вернутся к плоту
одновременно через 20 минут после старта.
За это время плот пройдет по реке S  vT t  1 20  60  1200( м)
3. Юные туристы зимой в походе решили приготовить чай. Сколько
дров нужно им приготовить для получения из снега 3 кг кипятка, если
температура на улице -5оС? Удельная теплоемкость воды
4200 Дж/(кг оС), льда - 2100 Дж/(кг оС), удельная теплота плавления
льда 3,4•105 Дж/кг, удельная теплота сгорания дров 107 Дж/кг. Из-за
неблагоприятных условий лишь 20% энергии сгорающих дров идет на
нагревание воды.
коэффициент сложности - 4 (20 баллов)
Для получения кипятка нужно нагреть снег, расплавить его, и
получившуюся воду нагреть до кипения.
Q  mcЛ (0  (5))  m  mcB (100  0) 
 3  2100  5  3  3,4  10 5  3  4200  100  2311500( Дж )
На нагревание воды идет только 20% энергии топлива, значит
при сгорании дров должна выделиться теплота
Q  100
QД 
 11557500( Дж )  qm Д
20
Q Д 11557500
mД 

 1,16(кг )
q
10 7
15
4. Перед системой из 3 одинаковых
собирающих
линз
с
фокусным
расстоянием F на расстоянии 2F находится
предмет. Где будет его изображение и
каким
оно
будет
(прямым
или
перевернутым)? Расстояние между всеми
линзами одинаково и равно 2F.
коэффициент сложности - 4 (20 баллов)
Изображение предмета
от первой линзы
окажется в плоскости
второй линзы, значит
она не внесет
изменений в
изображение. После
третьей линзы
получится
действительное
изображение, которое по отношению к предмету будет прямым
(не перевернутым) и будет располагаться на расстоянии 2F от
третьей линзы.
5. Амперметр, включенный в цепь, состоящую из источника тока и
электрической лампы а, показывает некоторую силу тока. Как
изменится показание амперметра, если в эту цепь включить еще одну
такую же лампу б?
коэффициент сложности - 2 (10 баллов)
При включении только лампы а
амперметр покажет силу тока
U
IА 
R
При подключении второй лампы б
параллельно сопротивление цепи
уменьшится в 2 раза, значит, сила тока увеличится в 2 раза.
16
Олимпиада по физике, 11 класс
БЛОК 1 Ответьте на вопросы теста. (2 балла за каждый
правильный ответ)
1) Мощность электрочайника при напряжении в сети 250 В
равна 1 кВт. Ток через нагревательный элемент в этом режиме
равен...
А. 0,016 А
Б. 0,25 А
В. 4 А
Г. 250 А
2) При погружении тела в жидкость его вес уменьшился в три
раза. Если плотность жидкости 800 кг/м3, то плотность тела
равна
А. 1100кг/м3 Б. 1200 кг/м3 В. 1600 кг/м3 Г. 2400 кг/м3 Д. 3200
кг/м3
3) Какие из вершин шарик сможет
преодолеть после спуска с «горки» из
состояния покоя, если потерями энергии
можно пренебречь?
А. Только 1.
Б. 1 и 3.
В. 1,2и3.
Г. Ни одну из вершин.
4)
Шарик, брошенный из точки А под углом к горизонту,
проходит
верхнюю
точку
полета. Какая стрелка правильно
указывает
направление
ускорения
тела,
если
сопротивлением
воздуха
можно пренебречь?
А. 1.
Б. 2.
В. 3.
Г. 4.
5) С крыши с интервалом времени в 1 с падают одна за другой
две капли. Через 2 с после начала падения второй капли
расстояние между каплями станет равным
А. 5м
Б. 10м
В. 15м
17
Г. 20м
Д. 25м
БЛОК 2 Решите задачи
1. Небольшое тело пустили вверх по наклонной плоскости,
составляющей угол 30° с горизонтом. Найдите коэффициент трения
тела о плоскость, если время его подъема в два раза меньше
времени спуска.
20 баллов
2. Барон Мюнхгаузен заметил, что вишневая косточка, которой он
выстрелил от поверхности земли вертикально вверх, побывала на
высоте h = 15 м дважды через промежуток времени 2 с. По этим
данным он быстро вычислил начальную скорость косточки и полное
время ее движения до падения на землю. Какие результаты он
получил, если считал, что ускорение свободного падения равно
10 м/с2, а сопротивлением воздуха можно пренебречь?
20 баллов
3. Незнайка и Знайка выехали на велосипедах от своих домов
одновременно и поехали навстречу друг другу. Через 20 минут они
встретились и продолжили движение. Знайка доехал до домика
Незнайки и повернул назад, а Незнайка доехал до домика Знайки и
также поехал обратно. Через какой промежуток времени от начала
движения они вновь встретятся, если каждый из них весь путь
проехал с одинаковой скоростью, однако Незнайка ехал немного
быстрее Знайки?
20 баллов
4. Пузырек воздуха поднимается со дна водоема, имеющего глубину
10 м. Найдите объем пузырька у поверхности воды, если его объем у
дна 1 см3, а температура воды при подъеме не меняется.
(атмосферное давление 105 Па, плотность воды 1000 кг/м3)
15 баллов
5. Электроплитка содержит три спирали с одинаковыми
сопротивлениями, соединенные параллельно друг с другом. Как
изменится время, необходимое для нагревания на этой плитке чайника
с водой до кипения при перегорании одной из спиралей?
15 баллов
18
БЛОК 1
1
В
2
Б
3
А
4
В
5
Д
БЛОК 2
1. Небольшое тело пустили вверх по наклонной плоскости,
составляющей угол 30° с горизонтом. Найдите коэффициент трения
тела о плоскость, если время его подъема в два раза меньше
времени спуска.
коэффициент сложности - 4 (20 баллов)
при движении тела вверх по
наклонной плоскости действуют
следующие силы (см. чертёж)

  
ma  mg  N  Fтр
при разложении на проекции
получаем
a1   g (sin    cos  )
a1t12
;
S1  
2
t12 
2S
g (sin    cos  )
при движении тела вниз по
наклонной плоскости действуют
следующие силы (см. чертёж)

  
ma  mg  N  Fтр
при разложении на проекции
получаем a 2  g (sin    cos  )
a t2
2S
S 2  2 2 ; t 22 
g (sin    cos  )
2
19
t12 1 sin    cos 
 
t22 4 sin    cos 
3
1
; cos 30o =
;
2
2
3
получаем результат μ =
5
учитывая, что sin 30o =
2. Барон Мюнхгаузен заметил, что вишневая косточка, которой он
выстрелил от поверхности земли вертикально вверх, побывала на
высоте h = 15 м дважды через промежуток времени 2 с. По этим
данным он быстро вычислил начальную скорость косточки и полное
время ее движения до падения на землю. Какие результаты он
получил, если считал, что ускорение свободного падения равно
10 м/с2, а сопротивлением воздуха можно пренебречь?
коэффициент сложности - 4 (20 баллов)
На высоте 15 м косточка обладает скоростью
gt 2
h  h0  vt 
2
10  2 2
15  15  v  2 
2
v  10( м / с)
Тогда, косточка упадет на землю через время
10t 2
0  15  10t 
2
t 2  1(c)
В силу симметричности подъема и падения можно сделать
вывод, что все время полета косточки составляет 4 с, а начальная
скорость равна
10  4 2
0  0  v0  4 
2
v0  20( м / с)
20
3. Незнайка и Знайка выехали на велосипедах от своих домов
одновременно и поехали навстречу друг другу. Через 20 минут они
встретились и продолжили движение. Знайка доехал до домика
Незнайки и повернул назад, а Незнайка доехал до домика Знайки и
также поехал обратно. Через какой промежуток времени от начала
движения они вновь встретятся, если каждый из них весь путь
проехал с одинаковой скоростью, однако Незнайка ехал немного
быстрее Знайки?
коэффициент сложности - 4 (20 баллов)
К моменту первой встречи Незнайка и Знайка вместе проехали
путь равный расстоянию между их домами S. После разворота, к
моменту второй встречи, Незнайка проехал путь больший, чем
Знайка, но вместе они проехали расстояние равное 3S. Тк
скорости Незнайки и Знайки не менялись, значит до момента
второй встречи пройдет 60 минут от начала движения.
4. Пузырек воздуха поднимается со дна водоема, имеющего глубину
10 м. Найдите объем пузырька у поверхности воды, если его объем у
дна 1 см3, а температура воды при подъеме не меняется.
(атмосферное давление 105 Па, плотность воды 1000 кг/м3)
коэффициент сложности - 3 (15 баллов)
Для изотермического процесса справедливо соотношение
p1V1  p 2V2
p1  p A  gh  10 5  1000  10  10  2  10 5 ( Па)
p 2  p A  10 5 ( Па)
V2 
p1V1 2  10 5  1

 2(см 3 )
5
p2
10
5. Электроплитка содержит три спирали с одинаковыми
сопротивлениями, соединенные параллельно друг с другом. Как
изменится время, необходимое для нагревания на этой плитке чайника
с водой до кипения при перегорании одной из спиралей?
коэффициент сложности - 3 (15 баллов)
21
RC
,
3
количество теплоты, необходимое для нагревания воды составит
U2
Q1 
t
RC 1
3
После перегорания одной спирали сопротивление плитки станет
R
равно C . Количество теплоты, необходимое для нагревания
2
чайника останется прежним, значит изменится время
нагревания:
U2
U2
Q1 
t1 
t
RC
RC 2
3
2
3t1  2t 2
Когда плитка исправна, то её сопротивление равно
t2 
3
t1
2
22
Комплект материалов
для проведения городской
олимпиады по физике
Составитель:
Толкачёв Вячеслав Владимирович,
учитель физики средней школы №24
г. Асбеста Свердловской обл.,
I квалификационная категория
23
24