ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ФИЗИКЕ
Муниципальный этап, 2011/2012 учебный год
Критерии оценивания решений
Каждое решение оценивается максимально в 10 баллов.
Баллы | Правильность (ошибочность) решения |
Полное верное решение | |
Верное решение. Имеются небольшие недочеты, в целом не влияющие на решение. | |
5-6 | Решение в целом верное, однако, содержит существенные ошибки (не физические, а математические). |
Найдено решение одного из двух возможных случаев. | |
2-3 | Есть понимание физики явления, но не найдено одно из необходимых для решения уравнений, в результате полученная система уравнений не полна и невозможно найти решение. |
0-1 | Есть отдельные уравнения, относящиеся к сути задачи при отсутствии решения (или при ошибочном решении). |
Решение неверное, или отсутствует. |
Класс
Задача 1. Возможное решение.
Ответ: Длина первой части пути равна 15 км.
Задача 2. Возможное решение.
Ответ: Плотность материала тяжелой половинки шара (2/3) г/cм3.
Задача 3. Возможное решение.
Напряжение на резисторе 1 Ом равно сумме напряжений батарей, поскольку они включены последовательно с этим резистором, равно 3 В, следовательно в соответствии с законом Ома сила тока, которую показывает первый амперметр равна 3А. На втором резисторе напряжение 2 В, а его сопротивление 2 Ом, поэтому сила тока, показываемая 2-м амперметром, равна 1 А.
Ответ: 1-й амперметр показывает 3 А, 2-й амперметр показывает 1 А.
Задача 4. Возможное решение.
Докажем графическим путем, что: Начертим график зависимости проекции скорости падения тела от времени. Площадью под графиком покажем пути, проходимые телом за последовательные равные промежутки времени t. Очевидно, что:
Ответ:
Класс
Задача 1. Возможное решение.
Пусть равноускоренно двигалось тело 2, тело 1 – равномерно.Первое тело двигалось с постоянной скоростью 10 м/c (его ускорение равно 0), а второе тело вслед за ним с уменьшающейся скоростью (ускорение равно ) и некоторое время расстояние между ними сокращалось. Когда скорости сравнялись, сокращение расстояния прекратилось, а затем расстояние стало увеличиваться. Т.о. расстояние между телами минимально в момент, когда скорости тел стали равными 10 м/с через t = 4 с от момента старта.
В СО «Земля»:
Ответ: а1 =0; а2 = ; L = 50 м..
Задача 2. Возможное решение. За малый промежуток времени можно считать силу сопротивления постоянной, тогда по второму закону Ньютона: . Сумма
за все время движения – пройденное плотом расстояние до остановки S, а DV – изменение скорости, которое равно V0. Получаем k . S = m . V0 ; S =
.
Ответ: Плот остановится на расстоянии 8 м от берега.
Задача 3. Возможное решение.
На шар действуют три силы: сила тяжести, сила реакции опоры и сила натяжения нити. Моменты силы тяжести и силы реакции опоры равны нулю относительно оси, проходящей через центр масс шара, а момент силы натяжения нити не равен нулю. Следовательно шар будет поворачиваться по часовой стрелке, а его точка опоры будет смещаться вниз, т.к. трение о поверхность отсутствует. В положении равновесия силы направлены так, как показано на рисунке.
Задача 4. Возможное решение.
Имеется масса mВ воды при температуре -5 0С. Тепловое равновесие наступит при0 0С. Максимальное количество теплоты, которое будет участвовать в обмене, такое, чтобы его хватило на нагревание переохлажденной воды до 0 0С. Это тепло получено от части воды при ее кристаллизации:
Ответ: Замерзнет 6% переохлажденной воды.
Задача 5. Возможное решение.
Из закона напряжений для 1-го подключения следует:
.
Из закона напряжений для 2-го подключения следует: ,
т.е. получается, что все резисторы одинаковы.
Выразим общее сопротивление между точками А1 и В1 и получим:
Ответ: Сопротивления всех трех резисторов одинаковы и равны по 3 Ом каждое.
Класс
Задача 1. Возможное решение. На призму со стороны бруска действуют сила давления, равная по модулю силе реакции опоры N = P = mgcosa и сила трения Fтр1 = m mgcosa. Проекция векторной суммы этих сил на горизонтальную ось ОХ равна по модулю силе трения покоя Fтр2 призмы о поверхность шероховатого стола:
Возможен 2-й вариант решения. Можно найти векторную сумму сил (равнодействующую силу), действующих на брусок, зная массу бруска и вычислив его ускорение. Поскольку призма покоится, то ускорение бруска направлено под углом a к поверхности стола, тогда равнодействующая сила
. Проекция этой силы на горизонтальную поверхность равна по модулю силе трения покоя между призмой и столом и направлена в противоположную сторону:
Ответ:
Задача 2. Возможное решение. Под действием силы F1 стержень будет поворачиваться вокруг оси, проходящей через точку О на его конце, опирающемся на поверхность стола. Здесь плечо этой силы равно длине стержня, а плечо силы тяжести равно половине длины стержня.
Под действием силы F2 стержень будет поворачиваться вокруг оси, проходящей через точку О на краю стола. Плечо силы F2 равно х, плечо силы тяжести равно
:
Ответ: За край стола выступает 1/6 часть стержня.
Задача 3. Возможное решение. Количества вещества в сосудах одинаковое, так как одинаковы параметры газа в начальном состоянии. Затем произошло изменение состояния газа в сосудах, - температура левого сосуда увеличилась на 3 К, объем стал V+DV, а давление в сосудах опять одинаковое (условие равновесия капельки ртути после ее смещения); во втором сосуде температура стала на 3 К меньше, а объем стал равен V-DV. Запишем уравнение состояния для первого и второго сосуда и воспользуемся равенством давлений в них:
Ответ: Площадь поперечного сечения трубки 40 мм2 .
Задача 4. Возможное решение. Водород получает количество теплоты Q от нагревателя только в процессе 1 -2, в процессе 2-3 он отдает тепло окружающей среде. Газ совершает положительную работу в процессе 1-2, в процессе 2-3 работа не совершается, а в процессе 3-1 совершает отрицательную работу, т.о. работа за цикл A равна разности работ в процессе 1-2 и в процессе 3-1. Кпд цикла равно отношению работы газа за цикл к полученному от нагревателя количеству теплоты: