Задания школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников по физике.

Ответы к заданиям олимпиады по физике

Ӏ (школьный) этап

2019-2020 учебный год

9 класс

Максимальное количество баллов – 50

Задача 1. (10 баллов)

Моторная лодка развивает скорость 10 км/ч. Из пункта А и пункт Б можно добраться по озеру и по реке, оба пути одинаковой длины 120 км. Лодочник должен проехать туда и обратно, либо по реке, либо по озеру. Какой способ быстрее, если скорость течения реки 2 км/ч.

Возможное решение:

1. Запишем формулу для нахождения скорости лодки _{ }

2. Найдем время пути по озеру _{ }. _{ }

3. Найдем время пути по реке по течению _{ }. _{ }

4. Найдем время пути по реке против течения _{ }. _{ }

5. Найдем время пути по реке _{ }._{ }.

6. Быстрее проплыть на лодке по озеру, так как _{ }

Ответ: добраться быстрее по озеру.

Критерии:

1.Записана формула для нахождения скорости…………………………………………1 балл

2. Найдено время пути по озеру ……….. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 3 балла

3. Найдено время пути по реке по течению. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 балла

4. Найдено время пути по реке против течения …………………………………..……2 балла

5. Найдено время пути по реке…………………………………………………………...1 балл

5. Сделано сравнение и записан ответ ………….……………………………………….1 балл

Задача 2. (10 баллов)

Во льдах Арктики в центре небольшой плоской льдины площадью S = 70 м² стоит белый медведь массой m = 700 кг. При этом надводная часть льдины выступает над поверхностью воды на высоту h = 10 см. На какой глубине под водой находится нижняя поверхность льдины? Плотность воды ρ_в = 1000 кг/м³, плотность льда ρ_л = 900 кг/м³.

Возможное решение:

Обозначим через x искомую глубину. Тогда масса льдины равна m=ρ_Л∙V, где V=S(h+x). Сила тяжести, действующая на льдину с медведем, равна:

Fт =g[m + ρ_лS(h + x)]. Она должна равняться силе давления воды на нижнюю поверхность льдины, находящуюся на глубине x (силе Архимеда): F_А =ρ_вgV_п, где V_п=xS, поскольку льдина находится в состоянии равновесия. Отсюда получаем:  .  .

Ответ: 1м.

Критерии:

1.Определена масса льдины…………………………………………………...………...1 балл

2.Определен объем льдины ……………………………………………………………...1 балл

3.Определена общая сила тяжести………………………………………………………2 балла

4.Определена сила Архимеда……………………………………………………………..1 балл

5. Определен объем подводной части льдины …………………………………………..1 балл

6.Применено условие плавания тел……………………………………………………... 1 балл

7.Получена расчетная формула ………………………………………………………….2 балла

6.Произведен расчет глубины и записан ответ………………………………………….1 балл

Задача 3. (10 баллов)

При помощи подвижного блока груз массой 20 кг был поднят на высоту 5 м. Определите КПД механизма, если к концу троса было приложено усилие 200 Н.

Возможное решение:

Для определения КПД необходимо найти полезную и совершенную работы. Полезная работа, необходимая для подъема груза, равна  , где . Тогда  . Совершенная работа определяется по формуле  , где s – перемещение веревки. Так как используется подвижный блок, то согласно «золотому правилу механики»  . Тогда  . КПД найдем по формуле  .

Ответ: 50%.

Критерии:

1.Используется определение силы тяжести……………………………………………1 балл

2.Записана формула для нахождения КПД …………………………………………….2 балла

3.Записана формула для нахождения полезной работы ………………………….……2 балла

4. Записана формула для нахождения совершенной работы ………..………………. 2 балла

5. Определено перемещение веревки …………………………………………………..2 балла

6. Произведен расчет КПД и записан ответ…………………………………………….1 балл

Задача 4. (10 баллов)

Найдите отношение масс спирта и бензина в смеси, удельная теплота сгорания которой q₀=41 МДж/кг. Удельная теплота сгорания бензина, q₁=44 МДж/кг, а удельная теплота сгорания спирта q₂=26 МДж/кг.

Возможное решение:

Количество теплоты, выделяемое при сгорании смеси равно количеству теплоты, выделяемому при сгорании спирта и бензина, содержащихся в смеси, т. е. Q₀=Q₁+Q₂. Смесь, сгорая, выделяет  , бензин —  , спирт  . Тогда  . Разделим обе части уравнения на m₁ и получим  . Расчет дают 

Ответ: 0,2.

Критерии:

1.Установлена связь между количествами теплоты, выделяемыми смесью, и компонентами её частей ……………………………..……………………………….… 2 балла

2.Определена масса смеси как сумма масс её компонентов ………………………….1 балл

3.Записаны формулы для количеств теплоты, выделенных при сгорании …………..2 балла

4.Получена формула отношения масс. ……………………………………….. ……….4 балла

5.  Произведен расчет и записан ответ…………………………………………………..1 балл

Задача 5. (10 баллов)

Сварочный аппарат присоединяют в сеть напряжением 380В медными проводами длиной 100 м и площадью поперечного сечения 50 мм². Определите мощность сварочного аппарата, если сила тока в нем 125 А. (Удельное сопротивление меди равно 0,017Ом·мм²/м.)

Возможное решение:

Сопротивление проводов определяется по формуле  . Напряжение на проводах равно U_п=IR. Тогда напряжение на сварочном аппарате U_c= U-U_п, и его мощность P=IU_с, или 

Произведенный расчет дает значение 

Ответ: 47000Вт.

Критерии:

1. Определено сопротивление проводов……………………….... . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 балла

2. Определено напряжение на проводах……………………….... . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 балла

3. Определено напряжение на сварочном аппарате...…………………………………. 2 балла

4. Определена мощность сварочного аппарата…... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 балла

5. Произведен расчет мощности сварочного аппарата и записан ответ...................….2 балла

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ФИЗИКЕ

Курская область Курский район

Ӏ (школьный) этап

2019-2020 учебный год

9 класс

Время выполнения работы – 120 минут

Максимальный балл – 50

Задача 1. (10 баллов)

Моторная лодка развивает скорость 10 км/ч. Из пункта А и пункт Б можно добраться по озеру и по реке, оба пути одинаковой длины 120 км. Лодочник должен проехать туда и обратно, либо по реке, либо по озеру. Какой способ быстрее, если скорость течения реки 2 км/ч.

Задача 2. (10 баллов)

Во льдах Арктики в центре небольшой плоской льдины площадью S = 70 м² стоит белый медведь массой m = 700 кг. При этом надводная часть льдины выступает над поверхностью воды на высоту h = 10 см. На какой глубине под водой находится нижняя поверхность льдины? Плотность воды ρ_в = 1000 кг/м³, плотность льда ρ_л = 900 кг/м³.

Задача 3. (10 баллов)

При помощи подвижного блока груз массой 20 кг был поднят на высоту 5 м. Определите КПД механизма, если к концу троса было приложено усилие 200Н.

Задача 4. (10 баллов)

Найдите отношение масс спирта и бензина в смеси, удельная теплота сгорания которой q₀=41 МДж/кг. Удельная теплота сгорания бензина, q₁=44 МДж/кг, а удельная теплота сгорания спирта q₂=26 МДж/кг.

Задача 5. (10 баллов)

Сварочный аппарат присоединяют в сеть напряжением 380В медными проводами длиной 100 м и площадью поперечного сечения 50 мм². Определите мощность сварочного аппарата, если сила тока в нем 125 А. (Удельное сопротивление меди равно 0,017Ом·мм²/м.)