Дистанционная олимпиада по физике 9 класс (1 тур). Ученица 9

Дистанционная олимпиада по физике 9 класс (1 тур).
Выполнила: Фазлыева Элина Маратовна
Ученица 9Б класса МБОУ СОШ № 4 г. Туймазы
Учитель физики: Никитина Наталья Викторовна
ЗАДАЧА №1.
Решение:
F1
B
A l2
l1
F2
C
F1*l1=F2*l2
F1=FА=ρв*V*g
F2=FА= ρв*V*g
l1=AB*cosα
l2=AC* cosα
𝑙1 𝐴𝐵 ∗ 𝑐𝑜𝑠𝛼
=
=2
𝑙2 𝐴𝐶 ∗ 𝑐𝑜𝑠𝛼
ρв*V1*g*l1= ρв*V*g*l2
2*V1=V
1
V1= *V
2
h=0
Центр левого шара находится на высоте 0 независимо от глубины правого,
т.к.
𝑙1
𝑙2
= 2. Это справедливо до тех пор пока рычаг может поворачиваться.
ЗАДАЧА №2.
с
Решение:
Объём параллелепипеда: V=c2 * b
Из него вычтем ту часть, которая находится в
отверстии.
Найдём объём части параллелепипеда,
погружённый в жидкость при полном
заполнении.
с
V1
a
c
с
1
V2= *a2*b
4
1
1
V1=V-V2=c2*b - *a2*b= b*(c2 - *a2)
4
4
1
FA= ρ*V1*g = ρ*b*(c - *a )*g
2
4
FA=Fтяж.
Fтяж.=M*g
1
M= ρ*b*(c2 - *a2)
4
𝟏
ОТВЕТ: M= ρ*b*(c2 - *a2).
𝟒
2
ЗАДАЧА №3.
R1
Решение:
Когда R=0, это равносильно тому, что точки
a и b замкнуты, тогда схема преобразуется в
такой вид:
R2
R
a
R2
b
R1
R1
R2
R2
R1
Найдём общее сопротивление цепи.
R параллельных участков: R1,2 =
Rо = 2*
𝑅1 ∗𝑅2
𝑅1 + 𝑅2
;
𝑅1 ∗𝑅2
𝑅1 + 𝑅2
По закону Ома найдём общее сопротивление взяв данные из графика и
условия задачи.
Rо=
𝑈
𝐼о
=
3
1∗10−3
= 3 ∗ 103 Ом
При R стремящемся к бесконечности сила тока стремится к 0,75 мА
А это равносильно к разрыву точек a и b. Тогда схема преобразуется в
следующий вид:
Rо2 =
R1
R2
Rо2 =
𝑅1 +𝑅2
2
R2
R1
𝑅1 +𝑅2
2
𝑈
𝐼2
=
;
3
=
0,75∗10−3
3
0,75
∗ 103
=
3
0,75
∗ 103 Ом
Решим систему уравнений:
𝑅1 ∗𝑅2
𝑅1 + 𝑅2
=
3
* 103
2
𝑅1 + 𝑅2 =
𝑅1 ∗𝑅2
𝑅1 + 𝑅2
6
0,75
* 103
= 1500
𝑅1 + 𝑅2 = 8000
R1=8000 – R2
(8000− 𝑅2 )∗ 𝑅2
8000
= 1500
*8000
8000*R2 - R22 = 12000000
- R22 + 8000*R2 – 12000000 = 0 *(-1)
R22 - 8000*R2 + 12000000 = 0
D= 80002 – 4*12000000 = 64000000 – 48000000=16000000 = 40002
8000−4000
R2(1) =
R2(2) =
= 2000 (Ом)
2
8000+4000
2
= 6000(Ом)
Найдём:
R1(1) = 8000 – R2(1) = 8000 – 2000 = 6000 (Ом)
R1(2) = 8000 – R2(2) = 8000 – 6000 = 2000 (Ом)
R1=6000 Ом
или
R1=2000 Ом
R2=2000 Ом
R2=6000 Ом
ОТВЕТ: R1=6000 Ом, R2 = 2000 Ом ; R1 = 2000 Ом, R2 = 6000 Ом.
ЗАДАЧА №4.
S
h1
h2
S1
S2
Решение:
Т.к. высоты обратно пропорциональны расстояниям, то
h1
h2
= 1,5 =
S2
S1
S2=S-S1
S−S1
1)
S1
= 1,5
Через 100 м:
2)
S1 +100
S−S1 −100
S1 +100
S2 −100
= 1,5
=
h2
h1
= 1,5
Решим систему:
S−S1
= 1,5
S1
S1 +100
S−S1 −100
= 1,5
S – S1 = 1,5*S1
S = 2,5*S1
S1 =
S
2,5
S
2,5
S
S
2,5
+ 100 = 1,5*(S + 100 = 1,5*S –
-
1,5∗S
+
1,5∗S
2,5
1
2,5
S−3,75∗S+1,5∗S
S
- 100)
2,5
1,5∗S
2,5
- 150
= - 150 – 100
= - 250
2,5
−1,25 ∗ S
= −250
2,5
-1,25*S = -250*2,5
-1,25*S = -625
S=500 м
ОТВЕТ: S=500 м
ЗАДАЧА №5.
1)ДАНО:
t0=0°C
РЕШЕНИЕ:
Скорость поступающей теплоты обозначим q.
mл = mв
q=
2
τ1=2 ч 40 мин =2 ч
3
св = 4200
Дж
кг∗°C
5 Дж
λл = 3,2*10
кг
Q1
τ
; Q1 = λл* mл ; Q = c*m* Δt ;
Q2 = cв*2*mв*1 ;
Q1
τ1
* τ2 = cв*2*mв*1 ;
τ2 =
τ2 =
cв ∗2∗mв ∗1∗ τ1
λ л ∗ mл
2
3
4200∗2∗2
3,2∗105
= 2*
св
λл
∗ τ1 ;
= 0,07 ч
НАЙТИ: τ2
ОТВЕТ: τ2 = 0,07 ч
2)Т.к. разность температур 21°C - 20°C = 1°C, время нагревания должно быть
такое же, но в реальности, чем меньше разность температур между
окружающим воздухом и телом(водой) теплопередача происходит
медленнее, значит время на нагрев будет больше.
ЗАДАЧА №6.
ДАНО:
РЕШЕНИЕ:
I1=2 A
Мощность на реостате: Р=Uр*I = I2*Rр , где Rр- сопротивление
P1=48 Вт
реостата, Uр- напряжение на реостате.
I2=5 A
P2=30 Вт
Rр(2)=0 Ом
R
Rр
НАЙТИ:
1)Сопротивление реостата: RP1 =
P2
U-? R-?
I3-?
Rm-?
P1
RP2 =
I22
I21
=
=
30
25
48
4
= 12 Ом
= 1,2 Ом
Общее сопротивление: Rо = R+Rp
U = I1*(R+RP1)
U = I2*(R+RP2)
I1*(R+RP1) = I2*(R+RP2)
2*(R+12) = 5*(R+1,2)
2*R+24 = 5*R+6
R = 6 Ом
U = 2*(6+12) = 36 В
2) I3 =
U
R
=
36
6
=6А
3) Рp=Up*I = I2*Rp , т.к. I =
U
R+Rр
Рp =
U2 ∗ Rр
(R+Rр )2
Надо найти наибольшее значение Pp , где переменной будет Rp.
Она зависит от соотношения R и Rp
Попробуем подставить R=R p:
P1 =
362 ∗6
(6+6)2
=
1296∗6
144
=
1296
24
= 54 Вт
Попробуем подставить 2R= R p:
P2 =
362 ∗12
(12+6)2
=
1296∗12
324
= 288 Вт
Попробуем подставить 3R= R p:
P3 =
362 ∗18
(18+6)2
=
1296∗18
576
= 40 Вт
Вывод: при 2R= R p выделится наибольшая мощность.
ОТВЕТ: U=36 В ; R=6 Ом; I3=6 А ; Rm=12 Ом
ЗАДАЧА №7.
υ0y
hmax
υ0x
РЕШЕНИЕ:
H max=h max
υ0y = υ0*sinα0
υ0x = υ0*cosα
υy=0 в верхней точке
υy= υ0y – g*t
t=
h=h0+ υ0y*t –
0=H+
υ0y2
g
υ0y
g
g∗t2
-
2
υ0y2
H=
2∗g
υ0y2
2∗g
υ0y = √2 ∗ g ∗ H
sinα0 =
√2∗g∗H
υ0
α
Если α ≥α0 , мальчик может попасть в птицу.
υ0x = υ0*cosα
υптицы > υ0*cosα0
В этом случае мальчик ни при каком угле не попадёт в птицу.
ЗАДАЧА №9.
ДАНО:
РЕШЕНИЕ:
U1=380 В
Q = A = U*I*t ; заменим I =
U2=220 В
Q1 =
U3=127 В
Q1 =
t1=2 мин=120 с
ΔQ
t2=10 мин=600 с
tн=0°C
3802
𝑅
17328000
=
Дж ; Q2 =
𝑅
12242400
𝑅
2222
Q=
R
U2
∗ 600 ; Q3 =
𝑅
29570400
𝑅
Дж это потери за 1 с
𝑅
∗ t3 = Q1 +
ΔQ
Δt
ΔQ
Δt
=
* Δt2
t3 = t1+ Δt2
1272
𝑅
∗ (t1+ Δt2) =
17328000
𝑅
+
𝑅
∗ t3
Дж
= 600-120 = 480 c
Δt2 = t3 – 120 c
1272
∗t
R
1272
Δt 1
Q3 =
НАЙТИ: t3
∗ 120 ; Q2 =
U
12242400
𝑅 ∗ 480
* Δt2
12242400 Дж
𝑅 ∗ 480 𝑐
1272*(120 + Δt2) = 17328000 +
12242400
480
* Δt2
1935480 + 16129 * Δt2 = 17328000 + 25505 * Δt2
1935480 – 17328000 = Δt2*(25505 – 16129)
Δt 2
=
15392520
9376
= 1641,7 с
t3 = 120 + 1641,7 = 1761, 7 с = 29 мин
ОТВЕТ: t3=29 мин
ЗАДАЧА №10.
S2
З2
S
З1
Сектор, в котором увидим изображение S2 во втором зеркале.
З2
S
З1
S1
Сектор, в котором увидим изображение S1 в первом зеркале.
S2
З2
S
З1
S1
Общий сектор, в котором увидим изображения в обеих зеркалах.