XVI турнир им. М.В. Ломоносова Заочный этап Секция: Физика Председатель предметной комиссии: к.ф.-м.н., доцент Мосур Е.Ю. г. Омск, 2014 г. Итоги заочного этапа по физике Класс Число участников Средний балл Максимальный балл (набранный) 7 406 9,7 20 8 378 10,6 20 9 336 10,3 20 10 307 6,9 20 11 233 9,0 20 Максимальный балл (возможный) 20 Выполнение заданий (в %) заочного этапа по физике Класс Задание 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7 75,1 67,5 29,1 53,4 62,3 25,6 59,9 41,1 27,8 56,2 8 82,5 46,6 77,2 37,6 77,5 42,6 61,4 84,1 66,7 28,6 9 75,6 69,6 42,3 42,0 64,9 58,0 67,6 33,3 49,4 37,8 10 41,4 33,2 63,5 17,3 32,2 32,9 57,0 48,2 22,1 28,3 11 20,2 80,7 21,9 82,4 69,1 63,9 18,9 46,8 52,8 31,3 7 класс Примеры решения задач 6. Винни Пух ест мед со скоростью 0,5 литра в минуту. Кролик может носить от буфета только 2 килограммовые банки. С какой скоростью должен перемещаться Кролик к буфету, чтобы обеспечить бесперебойное поступление меда Винни? Расстояние от буфета до стола 20 м. За минуту Винни Пух съедает мед массой: 1 V1. Кролик должен обеспечить соответствующее поступление меда. По условию задачи за один раз, проходя расстояние 2S м, он приносит m кг меда. Поэтому можно записать: 1 m 2S ;t . t v Таким образом: V1 m 2 V1S 2 1500 0,0005 20 м км v 15 0,9 . 2S m 2 мин ч v 7 класс Примеры решения задач 7. Володя вытащил из рюкзака соседки по парте Юли все учебники (5 штук), общей массой 8 кг, и собрался положить вместо них кирпич. Кирпич был однородный, его размеры 113240360 мм. Какую часть кирпича должен положить Володя, чтобы Юля не заметила подмены? Масса кирпича: m V . Его объем: V abc. Вычисляем необходимую долю кирпича: k mкниг 8 45 . abc 1800 0,113 0,240 0,360 100 8 класс Примеры решения задач 6. Наф-Наф находится на одной прямой с остальными поросятами (между Ниф-Нифом и Нуф-Нуфом). В начальный момент времени ; расстояние от Наф-Нафа до Нуф-Нуфа в два раза меньше, чем до Ниф-Нифа. Ниф-Ниф и Нуф-Нуф начинают идти навстречу друг другу со скоростями 2 км/ч и 6 км/ч, соответственно. В какую сторону и с какой скоростью должен идти Наф-Наф, чтобы встретиться с братьями в месте их встречи? Учитывая то, что расстояние от Наф-Нафа до Ниф-Нифа в два раза больше, чем до Нуф-Нуфа, и то, что скорость Нуф-Нуфа в три раза больше, чем Ниф-Нифа, Наф-Нафу придется идти навстречу Ниф-Нифу. Уравнения, описывающие движение поросят: 2S vи vа t , 3S vи v у t. Отсюда: 2v у vи 2 6 2 2S vи vа t км vа 3,3 . 3S vи v у t 3 3 ч 8 класс Примеры решения задач 10. Из сосуда, в котором находится вода при 0C, выкачивают воздух и пары воды, замораживая воду путем испарения. Какая часть воды (в ; %), бывшей первоначально в сосуде, испарится до того момента, когда вода полностью замерзнет? Передача теплоты извне отсутствует. Удельная теплота парообразования воды при 0C равна 2500000 Дж/кг. Необходимое для образования пара тепло может быть получено только за счет теплоты, выделяющейся при замерзании воды. Очевидно, что выполняется следующее соотношение для масс: m mп mл . Уравнение теплового баланса: mп r mл mп r m mп . Выразим искомую часть: mп 330000 0,117 12%. m r 2500000 330000 9 класс Примеры решения задач 3. Камень, брошенный под углом к горизонту, упал на землю со скоростью 15 м/с. Какова максимальная высота подъема камня, если во время движения; его максимальная скорость была в три раза больше минимальной? Максимальная высота подъема: hmax v02 sin 2 . 2g Максимальная скорость тела, брошенного под углом к горизонту, наблюдается в начальный и конечный моменты полета, а минимальная – при наивысшем подъеме, поэтому: vmax v0 v; vmin v0 x v0 cos . Используя заданное в условии соотношение, получаем: vmax 3vmin v0 3v0 cos 2 1 2 2 1 cos sin 1 . 3 3 3 В итоге: 2 hmax 2 2 152 3 10( м). 2 10 9 класс Примеры решения задач 10. В цилиндрический сосуд с водой опустили железную коробочку, из-за чего уровень воды в сосуде поднялся на высоту 2 см. На сколько ; опустится уровень воды, если коробочка утонет? После того как коробочку опустили в сосуд, объем содержимого сосуда, увеличился на величину Sh, где S – площадь поперечного сечения сосуда. Увеличение объема равно объему подводной части коробочки, т.е. объему вытесненной ею воды. Объем коробочки V выразить из условия ее плавания: жVg в gSh V в Sh . ж Если бы коробочка сразу утонула, то уровень воды в сосуде поднялся бы на величину x, которую можно найти из равенства: x V в h . S ж При потоплении коробочки уровень воды опустится на величину: h x h1 в 1,7(см). ж 10 класс Примеры решения задач 5. Аэростат поднимается с Земли с ускорением 1,25 м/с2. Через 10 с из него выпал предмет. Через какой интервал времени предмет упадет на ; Землю? Уравнение движения предмета в общем виде: gt 2 y y0 v0t . 2 Учитывая выбор системы координат и то, что начальная скорость предмета равна скорости аэростата в момент, когда предмет выпал, можно записать: gt 2 0 ha vat . 2 Высоту подъема и скорость аэростата найдем из формул: aata2 ha ; va aata . 2 После подстановки численных данных получаем квадратное уравнение относительно времени: 0 62,5 12,5t 5t 2 t 2 2,5t 12,5 0. Определяем корни: t1, 2 2,5 6,25 50 2,5 7,5 t1 5(с); t2 2,5 (не имеет физического смысла). 2 2 10 класс Примеры решения задач 9. Источник тока и работающий электроприбор соединены проводами с поперечным сечением S0. Напряжение на приборе меньше, чем на источнике на n%. ; Каким должно быть сечение проводов такой же длины как в первом случае, чтобы потери составляли m%? Найдем соотношение между сопротивлением проводов и их поперечным сечением: l S R R 0. S S0 R Из закона Ома для участка цепи следует: U0 R0 I U I 0 0 . U R U I0 I Из условия задачи: U0 n . U m Определим отношение сил тока в проводах: U источника 100 m Rприбора I 100 m . I 0 U источника 100 n 100 n Rприбора В результате: n100 m S S0 . m100 n 11 класс Примеры решения задач 3. На очень тонкой нити подвешен шарик. Нить приводят в горизонтальное положение и отпускают. При каком значении угла между нитью и; вертикалью ускорение шарика направлено горизонтально? В начальный момент нить не растянута. Второй закон Ньютона: ma Fн sin , mg Fн cos . Отсюда: a gtg . Из закона сохранения механической энергии: mv2 mgl mgl1 cos v 2 2 gl cos . 2 Центростремительное ускорение: v2 aц 2 g cos . l Соотношение между полным ускорением: sin aц . a Окончательно: sin 2 g cos tg 2 2 arctg 2 55. gtg 11 класс Примеры решения задач 8. Посередине закрытой с обоих концов трубки длины 1 м, расположенной горизонтально, находится в равновесии подвижная перегородка. Слева; от нее температура газа равна 100°C, справа – 0°C. На каком расстоянии от левого конца трубки установится перегородка, если температура всего газа станет равной 0°C? Согласно уравнению Менделеева-Клайперона для исходных состояний газов: pV 1RT1 2 RT2 1T1 2T2 . Для конечных состояний газов: p' 1RT2 V1 2 RT2 V2 V2 2 T1 . V1 1 T2 Учитывая, что: V2 l2 ; l1 l2 l , V1 l1 получаем систему уравнений для определения искомой величины l2. Ответ: l1 0,4( м). Спасибо за внимание!