Департамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2008-2009 учебного года Физика, 11 класс, муниципальный этап icon

Департамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2008-2009 учебного года Физика, 11 класс, муниципальный этап



НазваниеДепартамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2008-2009 учебного года Физика, 11 класс, муниципальный этап
Дата конвертации24.11.2012
Размер50.5 Kb.
ТипЗадача


Департамент образования Ярославской области

Центр образования школьников «Олимп»

Всероссийская олимпиада школьников 2008-2009 учебного года




Физика, 11 класс, муниципальный этап


Возможные решения задач


Задача № 1 «Санки» (10 баллов)


  1. Санки движутся по наклонной плоскости горки под действием сил тяжести, трения и реакции опоры.

Запишем 2-й закон Ньютона , (1)

где – ускорение, с которым движутся санки, – сила реакции опоры. (1 балл)


  1. Введём систему координат, направив ось х вдоль движение по плоскости горки, ось у – перпендикулярно поверхности горки и запишем (1) в проекциях на оси:

, .

Из второго уравнения , а сила трения скольжения в свою очередь .

Отсюда можно определить ускорение, с которым двигались санки:

(2) (2 балла)


  1. Если ворона опустилась на санки без толчка, то это никак не изменило характера движения санок, поскольку вес санок теперь уже с вороной оказался скомпенсированной возросшей силой реакции опоры, так что ускорение осталось тем же. (1 балл)




  1. Вторую половину пути санки начинают с начальной скоростью , равной скорости в конце первой половины пути.

При высоте горки H и угле при основании α длина всего пути санок . (3)

(1 балл)


  1. Зная ускорение и пройденный путь (L/2), можно определить : , .
    (4)

(1 балл)


  1. Аналогичным образом можно найти и скорость санок в самом конце пути:

(5)

Для второй половины пути можно записать: , откуда . (6)

Подставим в (6) (4) и (5) и получим: ,

а, учтя (3), . (3 балла)


  1. Подставим числовые данные и получим t = 0,441 с = 441мс. (1 балл)


Ответ: санки проедут вторую половину за 441 с.


Задача № 2 «Пластинки» (10 баллов)


  1. Длина пластинок зависит от температуры по линейному закону.

Обозначим длину платиновой , а серебряной – ,

тогда , где – длина при платиновой пластины при нуле градусов,

а , а ,

где – длина серебряной пластины при нуле градусов, а . (2 балла)


  1. Запишем выражение для разности длин пластинок:

. (1 балл)


  1. Так как эта разность должна при любой температуре, в том числе при 0 градусов, быть одинаковой, , то .

Выразив отсюда , найдём, что , а . (5 баллов)


  1. Подставим числовые значения и получим: мм, мм. (2 балла)


Ответ: длина серебряной пластины при 0 градусов Цельсия 1,3 мм, длина платиновой – 0,3 мм.


Задача № 3 «Конденсатор» (10 баллов)


  1. При изменении расстояния между пластинами изменяется ёмкость конденсатора по закону , где ,

т.к. конденсатор воздушный, Ф/м,

S – площадь пластин, а d – расстояние между пластинами. (2 балла)


  1. Под действием источника конденсатор накапливает заряд . (1)

При увеличении расстояния ёмкость конденсатора уменьшается, и он способен накопить на обкладках уже меньший заряд . (2) (2 балла)

  1. Энергия, запасённая конденсатором в первом состоянии, равна , (3)

во втором – . (4)

Подставим (1) и (2) в (3) и (4) соответственно, получим , (5)

. (6)

Так как , то – запас энергии электрического поля в конденсаторе уменьшается и выделяется количество теплоты, равное уменьшению запаса энергии в конденсаторе: .


Подставим сюда (5) и (6) и получим

. (5 баллов)

  1. Подставив числовые значения, найдём Дж. (1 балл)

Ответ: выделится Дж.


^ Задача № 4 «Зеркала» (10 баллов)


  1. Построением изображений в зеркалах можно убедиться, что изображения параллельны, но направлены в противоположные стороны. Пусть началом отрезка, изображающего линейку, является начало отсчёта на линейке, «0». По правилам построения изображений в плоских зеркалах изображение точки «0» будет лежать за зеркалом на перпендикуляре к зеркалу на таком же расстоянии от зеркала, что и сама точка «0». Обозначим изображение точек в левом зеркале (АВ) «0’» и «15’», а в правом (ВС) – «0”» и «15”», а соответствующие точки проекции концов линейки на зеркала – «01» и «151» и «02» и «152» (см. рисунок). (5 баллов за построение)




  1. Далее можно получить результат, анализирую геометрию построения любым способом. Например. Линейка перпендикулярна биссектрисе прямого угла АВС, то есть, её продолжение образует с зеркалами угол 45º. Такой же угол будет образовывать и изображение, однако, если выбрать векторе, изображающий линейку за отсчётный (его направление принять за 0º), то можно заметить, что зеркало АВ ориентировано по направлению 45º, изображение в нём – по направлению 90º, зеркало ВС – по направлению 135º, а изображение в нём – соответственно 135 +135 = по направлению 270º. А так как разность 270º и 90º составляет 180º, то изображения противоположны. (5 баллов за анализ)


Ответ: угол между изображениями 180º.







Задача № 5 «Виток» (10 баллов)


  1. При вращении проводящего витка в магнитном поле в нём по закону электромагнитной индукции наводится э.д.с., которая при постоянном магнитном поле равна ,

где магнитный поток ,

S – площадь витка,

– угловая скорость вращения витка, (1)

– начальный угол между нормалью к витку и силовыми линиями магнитного поля.

То есть, . (3 балла)


  1. Максимальная величина наводимой в рамке э.д.с. равна , (2)

то есть прямо пропорциональна величине площади.

Подставим (1) в (2) и получим: (2*) (1 балл)


  1. Сначала рамка была квадратной и её площадь равнялась , (3)

а периметр – . (4) (1 балл)


  1. Затем при том же периметре изменили форму рамки на круглую, деформировав рамку, при этом её радиус определяется периметром: , , (5)

а площадь равна . (6)

Подставим (4) в (5), (5) в (6) и получим: . (7) (2 балла)


  1. При квадратной форме рамки максимальное значение э.д.с. составляло (найдём, подставив (3) в (2*)): , (8)

а при круглой – . (9)

Изменение максимальной э.д.с. равно . (2 балла)


  1. Подставив числовые значения, получим:  мВ. Так как полученное значение положительно, то э.д.с. увеличивается. (1 балл)


Ответ: увеличится на 1,03 мВ.




Похожие:

Департамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2008-2009 учебного года Физика, 11 класс, муниципальный этап iconДепартамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2009-2010 учебного года Физика, 10 класс, муниципальный этап
Задачу удобнее решать, если рассматривать столкновение в системе координат, связанной с движущей плитой. (2 балла)
Департамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2008-2009 учебного года Физика, 11 класс, муниципальный этап iconДепартамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2009-2010 учебного года Физика, 9 класс, муниципальный этап
Изменяя сопротивление R1, добиваемся «равновесия» моста Уитстона (так называется эта схема), т е отсутствия тока в гальвонометре...
Департамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2008-2009 учебного года Физика, 11 класс, муниципальный этап iconДепартамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2009-2010 учебного года Физика, 7 класс, муниципальный этап Ответы на вопросы Задача №1 (5 баллов)
В каком случае архимедова сила, действующая на самолет больше: на поверхности земли или на высоте 10 км
Департамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2008-2009 учебного года Физика, 11 класс, муниципальный этап iconДепартамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2009-2010 учебного года Физика, 8 класс, муниципальный этап
Пусть а – расстояние, которое лыжник спускался по склону холма, b – расстояние, которое он прошел вдоль холма. На подъемнике, соответственно,...
Департамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2008-2009 учебного года Физика, 11 класс, муниципальный этап iconДепартамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2010-2011 учебного года Физика, 10 класс, муниципальный этап Время выполнения – 3,5 часа
Румянцев Дмитрий Александрович, доцент кафедры теоретической физики физического факультета Яргу им. П. Г. Демидова, кандидат физико-математических...
Департамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2008-2009 учебного года Физика, 11 класс, муниципальный этап iconДепартамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2010-2011 учебного года Физика, 9 класс, муниципальный этап Возможные решения задач Задача «Слон и муха» (10 баллов)
При поднятии поршня под ним образуется разрежение, и вода поднимается вслед за поршнем
Департамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2008-2009 учебного года Физика, 11 класс, муниципальный этап iconДепартамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2010-2011 учебного года Математика, 7 класс, муниципальный этап Решения и указания по проверке
Решение в целом верное. Однако решение содержит ошибки, либо пропущены случаи, не влияющие на логику рассуждений
Департамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2008-2009 учебного года Физика, 11 класс, муниципальный этап iconДепартамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2010-2011 учебного года Физика, 10 класс, муниципальный этап Возможные решения задач Задача «Автомобиль на дороге» (10 баллов)
Равнодействующая силы тяжести и подъемной силы Fпод сообщает самолету центростремительное ускорение. При движении с запада на восток...
Департамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2008-2009 учебного года Физика, 11 класс, муниципальный этап iconДепартамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2007-2008 учебного года Физика, 11 класс, школьный этап Задача №1 (5 баллов)
Какой электрический заряд пройдет по кольцу, если его повернуть около вертикальной оси на 900? Горизонтальная составляющая земного...
Департамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2008-2009 учебного года Физика, 11 класс, муниципальный этап iconДепартамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2010-2011 учебного года Физика, 8 класс, муниципальный этап Возможные решения задач
Пусть пешеход равномерно (с неизменной скоростью) со скоростью V1 движется из поселка Дубки в село Таежное, при этом расстояние между...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы