Методическая разработка "Школьная олимпиада по физике 7-9 класс"
Методическая разработка "Школьная олимпиада по физике 7-9 класс"
Школьная олимпиада по физике
7 класс. 2014/2015 учебный год.
Задача №1
«Любителям бильярда»
Товарный вагон объёмом V наполнен одинаковыми бильярдными шарами. Масса всех шаров М. В каждом кубическом метре объёма вагона находится n штук шаров. Какова масса m одного шара?
Задача №2
«Ищем шарик»
Имеется 9 внешне совершенно одинаковых свинцовых шариков, однако внутри одного из них сделана небольшая полость. Пользуясь только рычажными весами, выделите шарик с полостью. Весы можно использовать не более двух раз. Опишите свои действия.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Просмотр содержимого документа
«Методическая разработка "Школьная олимпиада по физике 7-9 класс" »
Школьная олимпиада по физике
7 класс. 2014/2015 учебный год.
Задача №1
«Любителям бильярда»
Товарный вагон объёмом V наполнен одинаковыми бильярдными шарами. Масса всех шаров М. В каждом кубическом метре объёма вагона находится n штук шаров. Какова масса m одного шара?
Задача №2
«Ищем шарик»
Имеется 9 внешне совершенно одинаковых свинцовых шариков, однако внутри одного из них сделана небольшая полость. Пользуясь только рычажными весами, выделите шарик с полостью. Весы можно использовать не более двух раз. Опишите свои действия.
Задача №3
«Вытягиваем проволоку»
Проволоку производят вытягиванием из цельной заготовки меди. На изготовление медной проволоки прямоугольного сечения в течение суток израсходовано М = 8640 кг меди. Скорость протягивания проволоки постоянна в течение суток и равна . Найдите площадь перечного сечения проволоки, если за истекшие сутки производилась проволока сечением только одного размера. (Плотность меди )
Задача №4
«Средняя скорость»
По дороге в горку трамвай ехал со скоростью V1 = 40 км/ч, а возвращаясь обратно по той же дороге с горки – со скоростью V2 = 60 км/ч. Чему была равна средняя скорость трамвая?
Указание: здесь речь идёт о средней скорости, равной отношению пройденного пути ко времени.
Школьная олимпиада по физике
8 класс. 2014/2015 учебный год.
Задача №1
«Равновесие»
Легкий стержень ОА, изображенный на рисунке, находится в равновесии. Определите массу груза m, если масса М = 10 кг, расстояние от оси О до точки А в 4 раза больше, чем до точки В.
О В А
М m
Задача №2
«Испортили кастрюлю»
В две цилиндрические кастрюле площади S1 просверлили отверстие площади S2 и вставили в него пластмассовую трубку. Высота кастрюли h. Масса кастрюли с трубкой равна m. Кастрюля стоит на ровном листе резины дном вверх (см. рис.). Сверху в трубку осторожно наливают воду. До какого уровня Н можно налить воду, чтобы она не вытекала снизу?
H
h
Задача №3
«Кто тяжелее»
Имеются два цилиндрических стакана массой m каждый. На дно первого кладут медный брусок массой m1 и стакан опускают в воду так, что он плавает, погрузившись в воду до краев. Ко дну второго стакана снизу прикрепляют медный брусок массой m2 и тоже опускают в воду так, что стакан плавает, погрузившись в воду до краев. Найдите отношение масс медных брусков m1/m2. Плотность меди , плотность воды . Толщиной стенок и дна стакана пренебречь.
Задача №4
«По одной ложке»
В колориметр налили ложку горячей воды, после чего его температура возросла на Δt1 = 50C. После того как добавили вторую ложку той же горячей воды, температура калориметра возросла на Δt2 = 30С. На сколько градусов увеличится температура калориметра, если в него добавить третью ложку той же горячей воды? Теплообменом с окружающей средой пренебречь.
Школьная олимпиада по физике
9 класс. 2014/2015 учебный год.
Задача №1
«На границе двух жидкостей»
В сосуде с жидкостью плотности к дну прикреплена пружина. К пружине прикреплено цилиндрическое тело, имеющее плотность . Тело плавает на поверхности жидкости, погруженное на 2/3 своего объема, при этом пружина растянута на величину Х1. Чему будет равно удлинение пружины, если в сосуд долить жидкость с плотностью так, чтобы тело оказалось полностью погруженным в жидкость. Считать, что жидкости не смешиваются, и цилиндр погружен в нижнюю жидкость на 1/6 своего объема.
Задача №2
«Коктейль»
В цилиндрическом стакане, площадь дна которого равна S, плавают ледяные кубики с вмороженными в них каплями рыбьего жира. Суммарный объем вмороженного рыбьего жира равен V, его плотность меньше плотности воды .
1. На сколько изменится уровень воды в стакане, если кубики растают и рыбий жир растечется по поверхности воды? Повысится или понизится этот уровень?
2. На сколько изменится общий уровень содержимого стакана по сравнению с начальным уровнем воды? Повысится или понизится этот уровень?
Задача №3
«Выстрел»
Определите время равноускоренного движения снаряда, в стволе вертикально установленного орудия, если после выстрела снаряд достигает высоты h = 4500 м. Длина ствола l = 3 м. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Задача №4
«Странный участок цепи»
Участок цепи постоянного тока состоит из трех одинаковых вольтметров и двух одинаковых амперметров (см. рис.). Показания вольтметров V1 и V2 равны U1 = 6 В, U2 = 4 В. Что показывает третий вольтметр V3.
V1
A1 V2 A2
V3
Школьная олимпиада по физике
7 класс. 2014/2015 учебный год.
Решения
Задача №1
«Любителям бильярда»
Товарный вагон объёмом V наполнен одинаковыми бильярдными шарами. Масса всех шаров М. В каждом кубическом метре объёма вагона находится n штук шаров. Какова масса m одного шара?
Решение
10 баллов
Задача №2
«Ищем шарик»
Имеется 9 внешне совершенно одинаковых свинцовых шариков, однако внутри одного из них сделана небольшая полость. Пользуясь только рычажными весами, выделите шарик с полостью. Весы можно использовать не более двух раз. Опишите свои действия.
Решение
Шарик с полостью легче остальных. Кладем на чашки весов по три шарика. Если одна тройка легче другой, то из нее берем два шарика и кладем их на чашки весов. Более легкий будет искомым шариком. Если их вес одинаков, то искомым является третий шарик из данной тройки. Если при первом исследовании весы были в равновесии, то искомый шарик в третьей тройке, и его выделяем по описанному выше эксперименту.
10 баллов.
Задача №3
«Вытягиваем проволоку»
Проволоку производят вытягиванием из цельной заготовки меди. На изготовление медной проволоки прямоугольного сечения в течение суток израсходовано М = 8640 кг меди. Скорость протягивания проволоки постоянна в течение суток и равна . Найдите площадь перечного сечения проволоки, если за истекшие сутки производилась проволока сечением только одного размера. (Плотность меди )
Решение
10 баллов
Задача №4
«Средняя скорость»
По дороге в горку трамвай ехал со скоростью V1 = 40 км/ч, а возвращаясь обратно по той же дороге с горки – со скоростью V2 = 60 км/ч. Чему была равна средняя скорость трамвая?
Указание: здесь речь идёт о средней скорости, равной отношению пройденного пути ко времени.
Решение.
10 баллов
Школьная олимпиада по физике
8 класс. 2014/2015 учебный год.
Решения
Задача №1
«Равновесие»
Легкий стержень ОА, изображенный на рисунке, находится в равновесии. Определите массу груза m, если масса М = 10 кг, расстояние от оси О до точки А в 4 раза больше, чем до точки В.
Решение
Сила натяжения нити действующей на стержень в точке А FA= mg. (1) – 3 балла
Сила натяжения нити действующей на стержень в точке В FВ = Мg. (2) – 2 балла
Условие равновесия рычага (3) – 3 балла
(4) – 2 балла
Ответ: m = M/4 = 2,5 кг
10 баллов
Задача №2
«Испортили кастрюлю»
В две цилиндрические кастрюле площади S1 просверлили отверстие площади S2 и вставили в него пластмассовую трубку. Высота кастрюли h. Масса кастрюли с трубкой равна m. Кастрюля стоит на ровном листе резины дном вверх (см. рис.). Сверху в трубку осторожно наливают воду. До какого уровня Н можно налить воду, чтобы она не вытекала снизу?
Решение.
Вода начнет вытекать, когда сила, с которой она действует на кастрюлю, уравновесит силу тяжести mg. (1) – 3 балла
Силу, с которой вода действует на кастрюлю, можно рассчитать, умножив гидростатическое давление у дна на площадь (S1 – S2). Таким образом,
(2) – 4 балла
Откуда следует ответ: (3) – 3 балла
Задача №3
«Кто тяжелее»
Имеются два цилиндрических стакана массой m каждый. На дно первого кладут медный брусок массой m1 и стакан опускают в воду так, что он плавает, погрузившись в воду до краев. Ко дну второго стакана снизу прикрепляют медный брусок массой m2 и тоже опускают в воду так, что стакан плавает, погрузившись в воду до краев. Найдите отношение масс медных брусков m1/m2. Плотность меди , плотность воды . Толщиной стенок и дна стакана пренебречь.
Решение.
Масса плавающего тела равна массе вытесненной жидкости. (1) – 3 балла
В первом случае , где V – объём стакана. (2) – 2 балла
Во втором случае (3) – 3 балла
Вычитая (3) из (2) получим , откуда следует ответ:
(4) – 2 балла
Задача №4
«По одной ложке»
В колориметр налили ложку горячей воды, после чего его температура возросла на Δt1 = 50C. После того как добавили вторую ложку той же горячей воды, температура калориметра возросла на Δt2 = 30С. На сколько градусов увеличится температура калориметра, если в него добавить третью ложку той же горячей воды? Теплообменом с окружающей средой пренебречь.
Решение.
Обозначим теплоемкость калориметра СК, теплоемкость одной ложки воды С, разность температуры горячей воды и начальной температуры калориметра Δt0. Уравнение теплового баланса в первом случае: СКΔt1 = C(Δt0 - Δt1). (1) – 1 балл
Уравнение теплового баланса во втором случае: (СК + С) Δt2 = C(Δt0 - Δt1 – Δt2). (2) -2 балла
Обозначим отношение СК/С = k. Тогда уравнения (1) и (2) можно переписать в виде:
kΔt1 = Δt0 - Δt1, (k + 1) Δt2 = Δt0 - Δt1 – Δt2. Из этих уравнений находим
Δt0 = kΔt1 + Δt1 = 200С (3) – 2 балла
Из уравнения теплового баланса в третьем случае (k + 2)Δt3 = Δt0 - Δt1 – Δt2 - Δt3,
(4) – 2 балла
Получаем ответ: (5) – 3 балла
Школьная олимпиада по физике
9 класс. 2014/2015 учебный год.
Решения
Задача №1
«На границе двух жидкостей»
В сосуде с жидкостью плотности к дну прикреплена пружина. К пружине прикреплено цилиндрическое тело, имеющее плотность . Тело плавает на поверхности жидкости, погруженное на 2/3 своего объема, при этом пружина растянута на величину Х1. Чему будет равно удлинение пружины, если в сосуд долить жидкость с плотностью так, чтобы тело оказалось полностью погруженным в жидкость. Считать, что жидкости не смешиваются, и цилиндр погружен в нижнюю жидкость на 1/6 своего объема.
Решение.
В состоянии равновесия сумма сил, действующих на тело, должна быть равна нулю.
До доливания жидкости это условие запишется в виде:
, где k – жесткость пружины, V – объем тела. (1) – 3 балла
Сила упругости пружины в первом случае . (2)
После доливания (2) – 4 балла
Разделив соотношение (2) на (1), получим , следовательно
(3) – 3 балла
Задача №2
«Коктейль»
В цилиндрическом стакане, площадь дна которого равна S, плавают ледяные кубики с вмороженными в них каплями рыбьего жира. Суммарный объем вмороженного рыбьего жира равен V, его плотность меньше плотности воды .
1. На сколько изменится уровень воды в стакане, если кубики растают и рыбий жир растечется по поверхности воды? Повысится или понизится этот уровень?
2. На сколько изменится общий уровень содержимого стакана по сравнению с начальным уровнем воды? Повысится или понизится этот уровень?
Решение.
Т.к. масса содержимого стакана не меняется, давление на дно остается неизменным. Из этого следует: , где h1 – начальная высота уровня воды, h2 – конечная, hж = V/S – толщина слоя жира (1) – 3 балла
Отсюда изменение уровня воды V/(. Уровень воды понизится.
(2) – 3 балла
Изменение общего уровня V/(= V/S(1 - 0.
Общий уровень повысится. (3) – 4 балла
Задача №3
«Выстрел»
Определите время равноускоренного движения снаряда в стволе вертикально установленного орудия, если после выстрела снаряд достигает высоты h = 4500 м. Длина ствола l = 3 м. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Решение.
На максимальной высоте скорость равна нулю. (1) – 2 балла
Скорость снаряда при вылете из ствола связана с высотой h соотношением:
, где - время полета до максимальной высоты . Отсюда получим . Это выражение можно получить из закона сохранения энергии (2) – 4 балла
Время движения в стволе найдем из соотношения:
Тогда (3) – 4 балла
Задача №4
«Странный участок цепи»
Участок цепи постоянного тока состоит из трех одинаковых вольтметров и двух одинаковых амперметров. Показания вольтметров V1 и V2 равны U1 = 6 В, U2 = 4 В. Что показывает третий вольтметр V3.
Решение.
Напряжение на первом амперметре UA1 = U1 – U2 = 2B. (1) – 2 балла
Отношение напряжений на втором UA2 и первом амперметрах равно отношению токов (сопротивления амперметров одинаковы). Ток через второй амперметр I2 складывается из тока через первый амперметр I1 и тока через первый вольтметр IV1. Отношение IV1/I1 = U1/U2 = 3 / 2, тогда I2 = I1 = 5 / 2 = UA2/UA1. (2) – 3 балла
Тогда UA2 = 5UA1 / 2 = 5B. (3) – 3 балла
Напряжение на третьем вольтметре U3 = U1 + UA2 = 11B (4) – 2 балла
. Найдите площадь перечного сечения проволоки, если за истекшие сутки производилась проволока сечением только одного размера. (Плотность меди 
)
Легкий стержень ОА, изображенный на рисунке, находится в равновесии. Определите массу груза m, если масса М = 10 кг, расстояние от оси О до точки А в 4 раза больше, чем до точки В. 
В две цилиндрические кастрюле площади S1 просверлили отверстие площади S2 и вставили в него пластмассовую трубку. Высота кастрюли h. Масса кастрюли с трубкой равна m. Кастрюля стоит на ровном листе резины дном вверх (см. рис.). Сверху в трубку осторожно наливают воду. До какого уровня Н можно налить воду, чтобы она не вытекала снизу? 
H
Задача №3
. Толщиной стенок и дна стакана пренебречь.
к дну прикреплена пружина. К пружине прикреплено цилиндрическое тело, имеющее плотность 
. Тело плавает на поверхности жидкости, погруженное на 2/3 своего объема, при этом пружина растянута на величину Х1. Чему будет равно удлинение пружины, если в сосуд долить жидкость с плотностью 
так, чтобы тело оказалось полностью погруженным в жидкость. Считать, что жидкости не смешиваются, 
и цилиндр погружен в нижнюю жидкость на 1/6 своего объема.
меньше плотности воды 
. 
(3) – 3 балла
(4) – 2 балла
на площадь (S1 – S2). Таким образом, 
(2) – 4 балла
(3) – 3 балла
, где V – объём стакана. (2) – 2 балла
(3) – 3 балла
, откуда следует ответ:
(4) – 2 балла
Δt0 = kΔt1 + Δt1 = 200С (3) – 2 балла 
(5) – 3 балла
, где k – жесткость пружины, V – объем тела. (1) – 3 балла
. (2)
(2) – 4 балла
, следовательно 
(3) – 3 балла
, где h1 – начальная высота уровня воды, h2 – конечная, hж = V/S – толщина слоя жира (1) – 3 балла
V/(
. Уровень воды понизится.
V/(
0.
при вылете из ствола связана с высотой h соотношением: 
, где 
- время полета до максимальной высоты 
. Отсюда получим 
. Это выражение можно получить из закона сохранения энергии (2) – 4 балла 
(3) – 4 балла
