11 класс.

11 КЛАСС.
Задача 1 Движение шайбы
v
На гладкой горизонтальной поверхности находится тело массы
М и на нем небольшая шайба массы m. Шайбе сообщили в
горизонтальном направлении скорость v. На какую высоту ( по
сравнению с первоначальным уровнем) она поднимется после
отрыва от тела М? Трения нет.
К задаче 1

h-?
Задача 2 Падение шарика
На наклонную плоскость падает без начальной скорости
маленький шарик. С какой высоты h он должен упасть,
чтобы после абсолютно упругого соударения с наклонной
плоскостью приземлиться в следующий раз на расстоянии L
от места падения? Угол наклона плоскости к горизонту
равен .
L

К задаче 2
Задача 3 Теплоемкость газа
На графиках представлены изменения во времени давления p и объема V одного моля
одноатомного идеального газа. Рассчитать, как изменяется со временем теплоемкость газа?
Нарисовать график зависимости теплоемкости от времени.
p
V
2p0
2V0
p0
V0
0
5
10
15
0
t(мин)
5
10
15
t(мин)
К задаче 3
Задача 4 Ток диода
Определить силу тока, протекающего через диод Д в схеме,
изображенной на рисунке. Зависимость силы тока I через диод от
напряжения на нем U(вольт-амперная характеристика) описывается
формулой I  U 2 . Рассчитать силу тока для следующих параметров
схемы:
 = 50 В, r=1 Ом, R = 19 Ом,  = 0,02 А/В2 .
Д
R
,r
К задаче 4
Решения.
Задача 1 Движение шайбы
1. В горизонтальном направлении на систему внешние силы не действуют, следовательно,
сохраняется горизонтальная проекция импульса:
mv = (M + m)u
2. Трения нет, значит, сохраняется полная механическая энергия системы:
2
mv 2  M  m  u

 mgh
2
2
3. Решая совместно оба уравнения, получим:
v2  M 
h


2g  M  m 
Критерии оценивания
1. Закон сохранения горизонтальной проекции импульса:
2. Закон сохранения энергии
3. Решение системы, вывод результата
3
3
4
Задача 2 Падение шарика
1. Скорость шарика в момент первого столкновения с плоскостью v0  2gh
2. Дальнейшее движение шарика есть движение тела, брошенного под углом =/2 - 2 к
горизонту, т.к. угол падения при абсолютно упругом соударении равен углу отражения.
3. Выберем начало системы координат в точке первого столкновения. Тогда уравнение
gx 2
траектории шарика: y  x tg  
.
2v0 cos 2 
4. Координаты точки при втором столкновении x  L cos  ; y   L sin  .
5. Тогда уравнение траектории дает  L sin   L cos  ctg 2 
gL2
2v0 sin 2 2
gL cos 2 
2sin 2 2  ctg 2 cos   sin  
7. Выражая из последнего уравнения
h и преобразуя тригонометрическое выражение,
L
получаем h 
8sin 
6. Откуда v02  2 gh 
Критерии оценивания
1.Скорость в конце свободного падения
2. Определение угла отскока к горизонту шарика
3. Написано уравнение траектории (или правильно написаны
законы движения по осям) с указанием координат конечной точки)
4. Получено выражение для v02 или h (без преобразований) (пункт 6)
5. Получен окончательный ответ (пункт 7)
1
1
4
1
3
Задача 3 Теплоемкость газа
1. В интервале от 0 до 15 минут газ участвует в процессе, при котором p 
p0
V
V0
2. По первому закону термодинамики
p  2 p0
3
Q  C T  U  A   2 p0 2V0  p0V0   0
 2V0  V0   6 p0V0
2
2
3. Из уравнения Менделеева-Клапейрона 2 p0 2V0  p0V0  3 p0V0  RT
4. Тогда теплоемкость газа в интервале от 0 до 15 минут C  2R
5
5. В дальнейшем – процесс изобарический и C  R
2
Критерии оценивания
1.Получено уравнение процесса (пункт 1)
2. Определено изменение внутренней энергии
3. Рассчитана работа газа
4. Вычислена теплоемкость на первом этапе
5. Теплоемкость при изобарическом процессе
6. График С(t)
2
2
2
2
1
1
Задача 4 Ток диода
1. Закон Ома   I  R  r   U  U 2  R  r   U
2. Решение квадратного уравнения
1  1  4 ( R  r )
U
 5B
2 ( R  r )
(отрицательный знак перед корнем смысла не имеет)
3.Тогда сила тока равна I  U 2  0.5 A
Критерии оценивания
1. Закон Ома с подставленным значением тока
2. Решение квадратного уравнения
1)
3. Отбрасывание знака «минус» перед корнем
4. Вычислено значение U
5. Найдена величина тока в цепи
2
4
1
2
1