На гладкой горизонтальной поверхности стоит сосуд с водой
Çàêîí Íüþòîíà â ïðîåêöèÿõ íà âåðòèêàëüíîå è ãîðèçîíòàëüíîå íàïðàâëåíèå. Óðàâíåíèå Áåðíóëëè. Íàõîæäåíèå èçìåíåíèé ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè øàðèêà ïðè ïîãðóæåíèè åãî â âîäó, äàâëåíèÿ âîäû íà äíå ïðîáèðêè. Ïðèíöèï î ïîñòîÿíñòâå äàâëåíèÿ â ñëîå æèäêîñòè.
Ñòóäåíòû, àñïèðàíòû, ìîëîäûå ó÷åíûå, èñïîëüçóþùèå áàçó çíàíèé â ñâîåé ó÷åáå è ðàáîòå, áóäóò âàì î÷åíü áëàãîäàðíû.
Ðàçìåùåíî íà https://www.allbest.ru/
Ðàçìåùåíî íà https://www.allbest.ru/
Ãèäðî- è àýðîìåõàíèêà
Ïîðøåíü ðàñïîëîæåí ãîðèçîíòàëüíî. Íà ïîðøåíü, èìåþùèé ïëîùàäü S, äåéñòâóåò ïîñòîÿííàÿ ñèëà F. Ñ êàêîé ñêîðîñòüþ v äîëæíà âûòåêàòü â ãîðèçîíòàëüíîì íàïðàâëåíèè ñòðóÿ èç îòâåðñòèÿ ïëîùàäüþ s, åñëè ïëîòíîñòü æèäêîñòè ðàâíà ñ.
1) Óðàâíåíèå Áåðíóëëè:
U2/2 + P/ñ = V2/2
2) Ñëåäñòâèå óðàâíåíèÿ íåðàçðûâíîñòè:
U·S = V·s => U = V·s/S
Äàâëåíèå, âûçûâàåìîå ñèëîé, äåéñòâóþùåé íà ïîâåðõíîñòü:
P = F/S
(V·s/S)2/2 + P/ñ = V2/2 => (V2/2)·(1 – (s/S)2) = P/ñ
Îòâåò: V = {2·F/[S·ñ·(1 – (s/S)2)]}1/2
Íà ãëàäêîé ãîðèçîíòàëüíîé ïîâåðõíîñòè ñòîèò ñîñóä ñ âîäîé. Â áîêîâîé ñòåíêå ñîñóäà ó äíà èìååòñÿ îòâåðñòèå ïëîùàäüþ S. Êàêóþ ñèëó íóæíî ïðèëîæèòü ê ñîñóäó, ÷òîáû óäåðæàòü åãî â ðàâíîâåñèè, åñëè âûñîòà óðîâíÿ âîäû â ñîñóäå ðàâíà h?
1) Óðàâíåíèå Áåðíóëëè:
V2/2 = g·h
2) Êèíåìàòè÷åñêèå ñîîòíîøåíèÿ:
a = V/t; m = ñ·S·V·t
F = m·a = ñ·S·V·t ·V/t = 2·g·h·ñ·S
Îòâåò F = 2·g·h·ñ·S
Ñ êàòåðà, èäóùåãî ñî ñêîðîñòüþ v, îïóñêàþò â âîäó èçîãíóòóþ ïîä ïðÿìûì óãëîì òðóáêó òàê, ÷òî îïóùåííûé â âîäó êîíåö òðóáêè ãîðèçîíòàëåí è îáðàùåí îòâåðñòèåì â ñòîðîíó äâèæåíèÿ. Äðóãîé êîíåö òðóáêè, íàõîäÿùèéñÿ â âîçäóõå, âåðòèêàëåí. Íà êàêóþ âûñîòó h ïî îòíîøåíèþ ê óðîâíþ âîäû â îçåðå ïîäíèìåòñÿ âîäà â òðóáêå?
1) Óðàâíåíèå Áåðíóëëè:
g·h = v2/2
Îòâåò h = v2/(2·g)
 áàê ðàâíîìåðíîé ñòðóåé íàëèâàåòñÿ âîäà. Çà îäíó ñåêóíäó ïðèáûâàåò Q1 = 2 ë/ñåê.  äíå áàêà èìååòñÿ îòâåðñòèå ïëîùàäüþ S = 2 ñì2. Íà êàêîé âûñîòå áóäåò äåðæàòüñÿ âîäà â áàêå?
1) Óðàâíåíèå Áåðíóëëè:
g·h = v22/2
2) Ò.ê. êîëè÷åñòâî æèäêîñòè, âûòåêàþùåé èç áàêà, ïðè óñòàíîâèâøåìñÿ ðåæèìå ðàâíî êîëè÷åñòâó æèäêîñòè òóäà âòåêàþùåé, òî v2 = Q1/S
g·h = (Q1/S)2/2
Îòâåò h = (Q1/S)2/(2·g)
Ñîñóä ñ æèäêîñòüþ äâèæåòñÿ ïîñòóïàòåëüíî âäîëü ãîðèçîíòàëüíîé ïðÿìîé ñ óñêîðåíèåì a. Ïîä êàêèì óãëîì ê ãîðèçîíòó áóäåò ðàñïîëàãàòüñÿ ïîâåðõíîñòü æèäêîñòè?
1) II çàêîí Íüþòîíà â ïðîåêöèÿõ íà âåðòèêàëüíîå è ãîðèçîíòàëüíîå íàïðàâëåíèå:
g·m = N·cosá
m·a = N·siná
a = g·tgá
Îòâåò: tgá = a/g
Ñ êàêîé âûñîòû äîëæíî ïàäàòü òåëî, ïëîòíîñòü êîòîðîãî ñ, ÷òîáû îíî ïîãðóçèëîñü â âîäó íà ãëóáèíó H. Ñîïðîòèâëåíèå âîäû è âîçäóõà íå ó÷èòûâàòü.
1) Ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ ðàâíà ðàáîòå ñèëû Àðõèìåäà
ñ·V·g·h = g·ñâ·V·H
Îòâåò h = ñâ·H/ñ
Íà ñêîëüêî èçìåíèòñÿ ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ ìÿ÷à, åñëè åãî ïîãðóçèòü â âîäó íà ãëóáèíó h? Ìàññà ìÿ÷à M, åãî äèàìåòð D.
1) Èçìåíåíèå ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè ðàâíî ðàçíèöå ðàáîò ñèëû Àðõèìåäà è ñèëû òÿæåñòè:
ÄE = g·M·h – g·ñ·V·h
Îòâåò ÄE = g·M·h – g·ñ·ð·h·D3/6
Ñòåêëÿííûé øàðèê ìàññîé m = 100 ã, íàõîäÿùèéñÿ ó ïîâåðõíîñòè ãëèöåðèíà, ïîãðóæàåòñÿ íà ãëóáèíó h = 1 ì. Íàéòè èçìåíåíèå ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè øàðèêà ÄU. Ïëîòíîñòü ãëèöåðèíà ñ1 = 1.2 ã/ñì3; ïëîòíîñòü ñòåêëà ñ2 = 2.4 ã/ñì3.
1) Îáúåì øàðèêà:
V = m/ñ2
2) Èçìåíåíèå ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè ðàâíî ðàçíèöå ðàáîò ñèëû Àðõèìåäà è ñèëû òÿæåñòè:
ÄU = g·m·h – g·ñ1·V
Îòâåò ÄU = g·m·h·(1 – ñ1/ñ2)
Êàêóþ ðàáîòó íóæíî ñîâåðøèòü ïðè ìåäëåííîì ïîäúåìå êàìíÿ îáúåìîì V â âîäå ñ ãëóáèíû Í? Ïëîòíîñòü êàìíÿ ñ.
1) Ðàáîòà ñèëû Àðõèìåäà ñïîñîáñòâóåò ïîäúåìó, ïîýòîìó:
A = g·ñ·V·H – g·ñâ·V·H
Îòâåò:A = g·H·V·(ñ – ñâ)
Äâà àýðîñòàòà ïîäíèìàþò ââåðõ îäèíàêîâûå ãðóçû. Ïåðâûé äâèæåòñÿ ñ óñêîðåíèåì a = g/2, à âòîðîé – ñ ïîñòîÿííîé ñêîðîñòüþ. Ïëîòíîñòü ãàçà ñ1 â àýðîñòàòàõ îäèíàêîâà è ðàâíà ïîëîâèíå ïëîòíîñòè âîçäóõà ñ. Îáúåì ïåðâîãî àýðîñòàòà ðàâåí V1. ×åìó ðàâåí îáúåì âòîðîãî àýðîñòàòà?
1) II çàêîí Íüþòîíà:
(M1 + m)·a = g·ñ·V1 – g·(M1 + m)
0 = g·ñ·V2 – g·(M2 + m)
ñ1·V1·a + m·a = g·ñ·V1 – g·ñ1·V1 – g·m => m = V1·[g·ñ – (g+a)·ñ1 ]/(a + g)
0 = g·ñ·V2 – g·ñ1·V2 – g·m => m = ñ·V2 – ñ1·V2 = V2·(ñ – ñ1)
Îòâåò:V2 = V1·[ g·ñ – (g+a)·ñ1 ]/[ (a + g)·(ñ – ñ1) ] = V1/3
Ïðîáèðêà äëèíîé L áûëà äîâåðõó çàïîëíåíà âîäîé è îïóùåíà îòêðûòûì êîíöîì â ñòàêàí ñ âîäîé. Ïðè ýòîì ïî÷òè âñÿ ïðîáèðêà íàõîäèòñÿ íàä âîäîé. Íàéòè äàâëåíèå âîäû íà äíå ïðîáèðêè.
1) Åñëè äàâëåíèå íà óðîâíå âîäû â ñòàêàíå ñîñòàâëÿåò Ðî, òî äàâëåíèå ïîä äíîì ïðîáèðêè äîëæíî áûòü ìåíüøå íà âåëè÷èíó äàâëåíèå ñòîëáà æèäêîñòè, ñîäåðæàùåéñÿ â ïðîáèðêå. (Ò.ê. â ïðîòèâíîì ñëó÷àå íå áóäåò âûïîëíÿòüñÿ ïðèíöèï î ïîñòîÿíñòâå äàâëåíèÿ â ñëîå æèäêîñòè èëè ãàçà.)
Îòâåò: P = Po – g·ñ·h
çàêîí íüþòîí áåðíóëëè äàâëåíèå
 U-îáðàçíóþ òðóáêó íàëèâàþò ðòóòü. Çàòåì â îäíî èç êîëåí òðóáêè íàëèâàþò ìàñëî, à â äðóãîå – âîäó. Ïîâåðõíîñòè ðàçäåëà ðòóòü-âîäà è ðòóòü-ìàñëî íàõîäÿòñÿ íà îäíîì óðîâíå. Îïðåäåëèòü âûñîòó ñòîëáà âîäû, åñëè âûñîòà ñòîëáà ìàñëà Í, ïëîòíîñòü ìàñëà ñì.
1) Òîò ôàêò, ÷òî ïîâåðõíîñòè ðàçäåëà ðòóòü-âîäà è ðòóòü-ìàñëî íà îäíîì óðîâíå ñâèäåòåëüñòâóþò î ðàâåíñòâå äàâëåíèé ñòîëáîâ æèäêîñòåé – âîäû è ìàñëà.
g·ñâ·hâ = g·ñì·H
Îòâåò:hâ = H·ñì/ñâ
Ðàçìåùåíî íà Allbest.ru
…
Источник
При работе со своими учениками, у меня накапливается много задач. Поэтому я публикую разборы задач в свободный доступ, стараюсь делать это максимально подробно и понятно, чтобы начинающие могли прочитать и разобраться в нужной для них теме. Ну а за подробными индивидуальными консультациями и репетиторством вы можете написать в мою группу в вк или в личные сообщения. Также большое количество разборов задач вы сможете найти в моей группе Репетитор IT mentor
Задача 1. На тело массой 100 кг, лежащее на наклонной плоскости, которая образует с горизонтом угол 40°, действует горизонтальная сила 1500 Н. Определить:
1) силу, прижимающую тело к плоскости;
2) силу трения тела о плоскость;
3) ускорение, с которым поднимается тело. Коэффициент трения k = 0.10; g = 10м/с².
Задача 2. Тело движется по горизонтальной плоскости под действием силы F, направленной под углом α к горизонту. Найти ускорение тела, если на него действует сила тяжести P, а коэффициент трения между телом и плоскостью равен k . При какой величине силы F движение будет равномерным.
Задача 3. Два шара массами m1 = 2.5 кг и m2 = 1.5 кг движутся навстречу друг другу со скоростями v1 = 6 м/c и v2 = 2 м/c . Определить: 1) скорости шаров после удара; 2) кинетические энергии шаров до и после удара; 3)энергию, затраченную на деформацию шаров при ударе. Удар считать прямым, неупругим.
Прикрепляю очередной разбор задачи по физике по теме закона сохранения импульса. Неупругие шары после удара не восстанавливают свою первоначальную форму. Таким образом, сил, которые отталкивали бы шары друг от друга, не возникает. Это значит, что после удара шары будут двигаться вместе (слипшись) с одной и той же скоростью . Эту скорость определим по закону сохранения импульса. Так как шары двигаются по одной прямой, то можно записать импульс системы до удара и после удара. Считаем, что в задаче не действует диссипативных сил (сил трения, сопротивления воздуха и т.д.), поэтому импульс вдоль оси Ox сохраняется, тогда (смотри решение на картинке). Расписал довольно подробно, но если что-то не будет понятно, то задавайте вопросы в комментариях.
Задача 4. Диск массой m, радиус которого R , вращается с угловой скоростью ω0 вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. После прекращения действия на него силы диск останавливается в течение времени t. Определить угловое ускорение диска и тормозящий момент, действующий на него.
Задача 5. Два тела массами m1 и m2 связаны нитью, перекинутой через блок массой M . Найти ускорение тел, считая блок сплошным диском.
Задача 6. Шар катится по горизонтальной поверхности со скоростью v . На какую высоту h относительно своего первоначального положения поднимется шар, если он начнет вкатываться на наклонную плоскость без проскальзывания?
Задача 7. На краю вращающейся с угловой скоростью ω0 платформе стоит человек массой m. После того, как человек перешёл в другую точку платформы, угловая скорость её вращения стала равной ω. Найти расстояние от оси вращения до человека, считая платформу диском массой M и радиусом R.
Задача 8. Тело массой m брошено со скоростью v0 под углом α к горизонту. Найти кинетическую и потенциальную энергию тела в высшей точке траектории.
Задача 9. На горизонтальной поверхности находятся два тела массами m1 = 10 кг и m2 =15 кг, связанные нитью. К телу массой m2 прикладывают силу F = 100 Н, направленную под углом α = 60° к горизонту. Определить ускорение грузов и силу натяжения нити, соединяющей грузы. Трением пренебречь. (обязательно указать все силы на чертеже!)
Задача 10. На поверхности стола лежит груз массой m2 = 2 кг. На нити, прикрепленной к грузу m2 и перекинутой через невесомый блок, подвешен груз m1 = 1 кг. Коэффициент трения груза о поверхность стола 0,2. Найти ускорение грузов и силу натяжения нити.
Задача 11. Лодка массой 200 кг и длиной 3 м стоит неподвижно в стоячей воде. Мальчик массой 40 кг в лодке переходит с носа на корму. Определите, на какое расстояние при этом сдвинется лодка.
Считаем, что в нашей задаче не действует внешних сил, поэтому по теореме о центре массы системы грузов, можно считать, что координаты центра масс сохраняются в проекциях на ось OX (по оси OY движения не происходит). Проведем ось Y(ноль оси X) через центр лодки, тогда можно записать координаты человека и лодки до перехода человека с носа на корму.
Задача 12. Шарик массой 5 кг подвешен на нити. Нить может выдержать максимальное натяжение 100 Н. На какой минимальный угол от положения равновесия нужно отклонить нить с шариком, чтобы он оборвал нить, проходя через положение равновесия? (обязательно сделать рисунок, указать действующие силы!)
Задача 13. Два неупругих шара массами m1=2 кг и m2=3 кг движутся со скоростями соответственно v1=8 м/c и v2=4м/с. Определить количество теплоты, выделившееся при их столкновении. Рассмотреть 2 случая: 1) шары движутся навстречу друг другу; 2) меньший шар догоняет больший.
Задача 14. Тело совершает гармонические колебания по закону x(t) = 50⋅sin(π/3⋅t) (см). Определить полную энергию тела, если его масса 0,2 кг. Какая сила действует на тело в момент времени t = 0,5 с?
Задача 15. Два математических маятника, длины которых отличаются на Δℓ =16 см, совершают за одно и то же время: один − 10 колебаний, другой − 6 колебаний. Определить длины маятников.
Задача 16. Определить, сколько молей и молекул водорода содержится в объёме V = 5 м³ под давлением Р = 767 мм.рт.ст. при температуре t = 18 ° С. Какова плотность газа?
Задача 17. Сколько кислорода выпустили из баллона ёмкостью 1 дм3, если давление его изменилось от 14 атм до 7 атм, а температура от 27°С до 7 °С ?
Задача 18. В сосуде объёмом V = 2 м³ находится смесь m1 = 4 кг гелия и m2 = 2 кг водорода при температуре 27°С. Определить давление и молярную массу смеси газов.
Задача 19. В сосуде содержится смесь газов: гелия массой 12 г и водорода массой 2 г, температура в сосуде 77°С, давление 20 кПа. Определить молярную массу и плотность смеси газов.
Задача 20. Гелий массой 20 г нагрели от 100°С до 400°С, причем газу была передана теплота 30 кДж. Найти изменение внутренней энергии гелия и совершенную им работу.
Задача 21. При изотермическом расширении от 0,1 м3 трех молей газа его давление меняется от 4,48 атм до 1 атм. Найти совершаемую при этом работу и температуру, при которой протекает процесс.
Задача 22. Моль идеального газа, имевший первоначально температуру 300ºК, расширяется изобарически до тех пор, пока его объем не возрастет в 3 раза. Затем газ охлаждается изохорически до первоначальной температуры. Определить суммарное получаемое газом количество теплоты. Обязательно нарисовать графики процессов.
Задача 23. Азот массой m = 1 кг занимает при температуре Т1 = 300 К объём V = 0,5 м³. В результате адиабатного сжатия давление газа увеличилось в 3 раза. Определить конечный объём газа и конечную температуру.
Задача 24. Газ расширяется адиабатически, причём объём его увеличивается вдвое, а термодинамическая температура падает в 1,32 раза. Какое число степеней свободы i имеют молекулы этого газа?
Задача 25. Баллон ёмкостью V = 20 л с кислородом при давлении Р = 107 Па и температуре t1 = 70 ºС нагревается до температуры t2 = 270 ºС. Какое количество теплоты при этом поглощает газ?
Задача 26. Азот, занимающий при давлении, равном Р1 = 10⁵ Па объём V1 = 10 л, расширяется вдвое. Найти конечное давление и работу, совершённую газом в процессах: а) изобарном; б) изотермическом; в) адиабатном.
Задача 27. Кислород, масса которого 200 г, нагревают от температуры Т1 =300 К до Т2 = 400 К. Найти изменение энтропии, если известно, что начальное и конечное давление газа одинаковы и близки к атмосферному.
Задача 28. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает за один цикл работу А = 1,5∙10⁵ Дж. Температура нагревателя Т1 = 400 К, температура холодильника Т2 = 260 К. Найти КПД машины, количество теплоты Q1, получаемое машиной за один цикл от нагревателя, и количество теплоты Q2, отдаваемое за один цикл холодильнику.
Задача 29. Найти суммарную кинетическую энергию Е поступательного движения всех молекул, содержащихся в объёме V = 1 дм³ газа при атмосферном давлении.
Задача 30. Чему равны средние кинетические энергии поступательного и вращательного движения молекул, содержащихся в 100 г водорода при температуре 400 К ? Чему равна полная внутренняя энергия газа?
Спасибо, что дочитали до конца, дорогие подписчики 🙂 Если вам интересен подобный контент и разборы задач, то оставляйте обратную связь в виде лайков и комментариев.
Еще много полезного и интересного вы сможете найти на ресурсах:
Репетитор IT mentor в VK
Репетитор IT mentor в Instagram
Репетитор IT mentor в Telegram
Physics.Math.Code в контакте (VK)
Physics.Math.Code в telegram
Physics.Math.Code в YouTube
Источник
Сохраните:
Всероссийская олимпиада школьников ВОШ муниципальный этап 2020 по физике ответы (решения) и задания для 7,8,9,10,11 класса, официальная дата проведения в Московской области: 14.11.2020 (14 ноября 2020)
Ссылка для скачивания заданий, ответов и решений для 7 класса: скачать
Ссылка для скачивания заданий, ответов и решений для 8 класса: скачать
Ссылка для скачивания заданий, ответов и решений для 9 класса: скачать
Ссылка для скачивания заданий, ответов и решений для 10 класса: скачать
Ссылка для скачивания заданий, ответов и решений для 11 класса: скачать
Муниципальный этап ВОШ 2020 олимпиады по физике 7 класс задания и ответы:
1)Автомобиль двигался из пункта А в пункт Б. На первом участке пути его скорость была выше средней, на втором – равнялась средней, а на третьем – в 2 раза меньше средней. Скорости движения на каждом участке постоянны. Оказалось, что время прохождения третьего участка в 2 раза больше, чем первого. Во сколько раз скорость автомобиля на первом участке больше, чем на третьем?
2)Однажды зоолог Бот фотографировал червячка. Но так получилось, что на двух снимках, сделанных с интервалом 30 с, червячок попал в кадр лишь частично. Определите длину L червячка, если за 2 минуты он уполз на 80 см. 1 дюйм равен 2,54 см.
3)В распоряжении экспериментатора Глюка оказался тонкий квадратный лист жести массой m0 = 512 г с длиной стороны L = 80 см. Глюк вырезал из него несколько квадратных заготовок с длиной стороны a = 10 см и сделал из них полые кубики, из которых затем составил один большой куб с длиной стороны 2a. Определите: 1) какое максимальное количество маленьких кубиков можно изготовить? 2) массу M большого куба.
4)В прямоугольный аквариум с вертикальными стенками частично заполненный водой, поставили цилиндр высотой H = 60 см. В результате уровень воды поднялся до середины цилиндра. Затем в аквариум опустили другой такой же цилиндр, при этом уровень воды поднялся до высоты H. Определите высоту h уровня воды до погружения цилиндров. Вода из аквариума не вытекает. Цилиндры не плавают.
Муниципальный этап ВОШ 2020 олимпиады по физике 8 класс задания и ответы:
1)В сосуд, до краёв наполненный жидкостью с температурой t0 = 20С, аккуратно опустили тело, плотность которого в два раза больше плотности жидкости, а удельная теплоёмкость в два раза меньше её удельной теплоёмкости. В результате, температура содержимого сосуда повысилась до t1 = 30С. До какой величины t2 изменится температура в сосуде, если в него опустить не одно, а два таких тела? Считайте, что тела погружаются в сосуд полностью и так быстро, что теплообмен между ними и водой начинается после их полного погружения. Теплообменом с окружающей средой и теплоёмкостью сосуда можно пренебречь.
2)Система, изображённая на рисунке, находится в равновесии. Длины всех десяти делений рычага одинаковы. Масса ёмкостей с водой M = 3 кг, а масса грузов – 2M. Нижнюю ёмкость убирают, оставляя груз висеть на рычаге. Грузик какой массы m нужно положить в указанное место рычага, чтобы равновесие системы сохранилось?
3)От пристани А к пристани Б вниз по течению реки на максимально возможной скорости отправился прогулочный катер «Ёжик». Ровно на половине пути он попал в область сильного тумана, и было принято решение снизить скорость катера относительно воды в два раза. Через время t1 = 30 мин после этого туман рассеялся, и капитан обнаружил, что, двигаясь вслепую, он проскочил пристань Б. Быстро развернувшись и увеличив скорость катера до предела, капитан привёл его к пристани Б за время t2 = 15 мин после разворота. Найдите скорость течения реки, если расстояние между пристанями S = 6 км.
4)Для проверки грузоподъёмности плота массой m = 7 3 10 кг и размерами 6,25 м ×8,0 м ×1,0 м его поместили в бассейн и сверху нагрузили льдом так, что он оказался погруженным в воду наполовину (как показано на рисунке). Найдите объём V льда. Как изменится уровень воды в бассейне (повысится, понизится или не изменится), когда лёд растает? Ответ обоснуйте. Плотность воды 0 = 1,0 г/см3 , плотность льда = 0,9 г/см3 .
Муниципальный этап ВОШ 2020 олимпиады по физике 9 класс задания и ответы:
1)На рисунке приведён график зависимости проекции ускорения ax от времени t для частицы с момента начала наблюдения до момента её остановки. Определите максимальную скорость υmax частицы и путь S пройденный ей за 15 c.
2)На гладкой горизонтальной поверхности, плотно прилегая к ней, лежат два тонкостенных полусферических колокола радиусов R1 и R2 (R1 > R2) (см. рис.). Известно, что масса внешнего колокола в 2 раза больше массы внутреннего. В верхней части внешнего колокола проделано небольшое отверстие, через которое наливается жидкость плотностью ρ. В момент, когда заполняется всё пространство между колоколами, начинается подтекание под один из них. Определите под какой из колоколов начнётся подтекание и найдите его массу.
3)Стержень длиной L, состоящий из трёх частей одного диаметра, висит на нити горизонтально. Каждая следующая его часть, по сравнению с предыдущей, в 2 раза короче, а её плотность в 2 раза больше. Плотность самой длиной части ρ. Определите: 1) расстояние x от края стержня (со стороны короткой части) до точки крепления нити; 2) расстояние Δx, на которое нужно сместить точку крепления нити для достижения нового равновесия после погружения стержня в жидкость плотностью ρ.
4)В два калориметра положили по куску льда и с одинаковой постоянной мощностью начали подводить тепло. В первом калориметре за τ1 = 370 с удалось поднять температуру содержимого с t10 = –50°C до t11 = 30°C. Во втором через τ2 = 580 с от начала нагрева температура достигла t21 = 40°C. Определите массы m1 и m2 кусков льда, начальную температуру второго куска (t20) и мощность P нагревательного элемента. Известно, что куски льда отличались по массе на Δm = 210 г, а вода во втором калориметре появилась через τ0 = 80 с после начала нагрева. Удельная теплоёмкость льда cл = 2100 Дж/кг°C, удельная теплоёмкость воды cв = 4200 Дж/кг°C, удельная теплота плавления льда λ = 330 кДж/кг.
5)Из четырёх резисторов с сопротивлениями R, 2R, 3R и 4R (R = 15 Ом) спаян квадрат, в одну диагональ которого включён идеальный амперметр, а в другую – идеальный вольтметр (см. рис.). Найдите эквивалентное сопротивление R0 цепи между узлами a и b. Какими будут показания амперметра и вольтметра если к узлам a и b подключить источник с напряжением U = 12 В?
Муниципальный этап ВОШ 2020 олимпиады по физике 10 класс задания и ответы:
1)В калориметр поместили лёд при t0 = 0 °C и затем добавили порцию воды при температуре t = 24 °С. В результате температура содержимого стала равной t1 = 7 °C. Определите: 1) отношение массы порции воды к начальной массе льда; 2) какая температура t2 установится в калориметре, если налить ещё такую же порцию воды? Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг∙°C), удельная теплота плавления льда λ = 330 кДж/кг. Теплоёмкость калориметра пренебрежимо мала.
2)На катушку массой m и радиусом R намотан лёгкий трос, свободный конец которого прикреплён к вертикальной стене (см. рис.). При каком минимальном коэффициенте трения со стеной катушка будет находиться в покое? Ускорение свободного падения g. Некоторые данные в задаче могут быть лишними. Положение троса на рисунке изображено условно.
3)В системе, показанной на рисунке, тела из одинакового материала смещаются на L1 = 0,5 м за Δt = 0,5 с. Если их поменять местами, то они сместятся за то же время на L2 = 0,6 м. Найдите коэффициент трения μ между телом и горизонтальной поверхностью стола. Ускорение свободного падения g = 10 м/с2 . Блок лёгкий, нить невесомая и нерастяжимая. Трения в оси нет.
4)Над серединой гладкой плоскости длиной l = 5 м с углом наклона α = 30º на высоте h = 1 м на потолке параллельном плоскости закреплена лампочка (см. рис.). С вершины плоскости без начальной скорости начинает скользить небольшое зеркало (З). Определите скорость изображения лампочки и скорость светового «зайчика» на потолке в момент, когда зеркало проезжает под лампочкой. Ускорение свободного падения g = 10 м/с2 .
5)Цепь, схема которой приведена на рисунке, состоит из резистора, двух одинаковых амперметров А1 и А2, вольтметра V и ваттметра W. Ваттметр представляет из себя комбинацию двух приборов: идеального амперметра (подключенного к клеммам «I») и идеального вольтметра (подключенного к клеммам «U»), произведение показаний которых пересчитывается в мощность. В одном из экспериментов ваттметр показал мощность P = 0,15 Вт; первый амперметр － силу тока I1 = 0,3 А; второй амперметр － силу тока I2 = 0,2 А; вольтметр － напряжение U = 0,6 В. Определите сопротивление амперметров RA, вольтметра RV и резистора R.
Муниципальный этап ВОШ 2020 олимпиады по физике 11 класс задания и ответы:
1)Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) массой m1 = 300 кг, летящий горизонтально со скоростью υ1 = 200 м/с, на подлёте к охраняемой территории попал под огонь зенитной артиллерии. Подлетевший вертикально со скоростью υ2 = 300 м/с снаряд массой m2 = 20 кг застрял в БПЛА. Определите количество теплоты Q выделившееся в результате попадания.
2)Бруску, находившемуся на горизонтальной поверхности на расстоянии L = 1,5 м от стены, сообщили скорость υ0 в направлении стены, при столкновении с которой он потерял 50% своей кинетической энергии перед ударом. Определите минимальную скорость υ0, при которой брусок сможет вернуться в исходную точку. Коэффициент трения между бруском и поверхностью μ = 0,1. Ускорение свободного падения g = 10 м/c2 .
3)Найдите отношение изменений внутренней энергии идеального одноатомного газа ΔU12/ΔU34 на участках 12 и 34 в ходе циклического процесса, который на pV диаграмме имеет вид ромба с диагоналями параллельными координатным осям (см. рис.).
4)На горизонтальном столе стоит теплоизолированный цилиндр с лёгким поршнем площадью S, под которым находится идеальный одноатомный газ, давление которого равно 0 p (см. рис.). Упоры на стенках цилиндра ограничивают движение поршня вверх. На поршень ставят и отпускают гирю массы m (m = 2p0S/g). Во сколько раз уменьшится объем газа после того, как система придёт в равновесие? Считайте, что цилиндр и гиря находятся под колоколом, из-под которого откачан воздух.
5)Электрическая цепь состоит из источника напряжения U0 = 12 В, резистора с неизвестным сопротивлением r, вольтметров V1 и V2 и ключей К1 и К2 (см. рисунок). Если замкнут только ключ К1, то показание одного из вольтметров равно U1 = 6,0 В. Если замкнут только ключ К2, то показание одного из вольтметров равно U2 = 8,0 В. Найдите сумму показаний вольтметров при одновременно замкнутых ключах К1 и К2.
Смотрите задания и ответы для других предметов муниципального этапа 2020:
ВСЕРОССИЙСКИЕ олимпиады 2020-2021 муниципальный этап задания и ответы
Источник