Сборник заданий Республиканской олимпиады по общеобразовательным предметам
жүктеу/скачать 2,33 Mb.
|
Сборник заданий Республиканской олимпиады по общеобразовательным предметам
| ФИЗИКА
Задача 1. Шар массой m, двигающийся поступательно со скоростью ν по гладкой горизонтальной поверхности, налетает на покоящийся шар массой 3m. Известно, что в момент прямо перед столкновением линия, соединяющая центры шаров, составляет с направлением начальной скорости налетающего шара угол =60°. Найдите модули скоростей ν1 и ν2 шаров после их абсолютно упругого удара, если трением можно полностью пренебречь. Задача 2. Орбита некоторого небесного тела солнечной системы является вытянутой настолько, что его максимальное расстояние от Солнца равно радиусу орбиты Урана, а минимальное в точности совпадает с радиусом орбиты Марса. Рассчитайте период T обращения этого тела вокруг Солнца. Период обращения Марса и Урана вокруг Солнца составляют T1=1,88 года и T2= 84 года соответственно. Орбиты планет считайте круговыми. Задача 3. Три идентичные батареи с Э.Д.С. ℰ соединены друг с другом, как указано на схеме, и нагружены сопротивлением R. Внутреннее сопротивление батарей намного меньше R. Какой ток протекает через сопротивление нагрузки? Какие заряды появятся на проводящих шарах радиусами a (слева) и b (справа), если их соединить проводами с указанными на рисунке точками цепи? Расстояние между шарами значительно больше их радиусов. Задача 4. Трубка массой M=80 г., длина которой равна L=1м, а поперечное сечение составляет S=0,3 см2 , имеет загнутый под прямым углом конец. Другой конец трубки с помощью резинового патрубка соединен с водопроводным краном. Найдите скорость истечения воды v плотностью p=1000 кг./м3 из трубки, если известен ее угол отклонения от вертикали α=200. Считайте, что резиновый патрубок имеет пренебрежимо малую упругость. Ускорение свободного падения равно ց=9,8 m/c2. Задача 5. На платформе установлен штатив с маятником в виде небольшого шарика на нити. Шарик много легче платформы. Сама же платформа вначале удерживается на наклонной плоскости, а затем ее отпускают и она соскальзывает по ней. Коэффициент трения платформы о плоскость µ, угол наклона плоскости α. На какой максимальный угол β отклонится от вертикали шарик в процессе движения платформы? Задача 6. Термос представляет собой сосуд с двойными стенками, пространство между которыми заполнено гелием. Известно, что расстояние между стенками, общая площадь поверхности которых составляет S=5ּ·10-2м-2, значительно меньше длины свободного пробега атомов гелия. В термос наливают воду массой mb=1кг при температуре кипения Т=373К, удельная теплоемкость которой составляет Сс=4200Дж/(кг·К). Гелий в колбе имеет давление ρ0=2Па при средней температуре , где T0=297K– комнатная температура. Молярная масса гелия µ=4·10-3, универсальная газовая постоянная R=8,31 Дж/(моль·К). Используя приведенные характеристики, оцените время остывания кипяченой воды в термосе на ΔТ=5К . Задача 7. На столе лежит прямоугольная рамка с током I имеющая форму прямоугольника со сторонами a и b , ориентированными вдоль осей x и y соответственно. Рамка находится в магнитном поле с составляющими (0, By, Bz). a) Покажите, что величина момента магнитных сил, действующих на рамку в описанном случае, равна M=IByS, где S – площадь рамки. Вокруг какой оси этот момент стремится повернуть рамку? b) Покажите, что величина момента магнитных сил, действующих на произвольной формы рамку с током в магнитном поле, равна M=IB║S, где B║ – составляющая магнитного поля, лежащая в плоскости рамки, S – площадь рамки. c) На какой угол от вертикали отклонится такая рамка с током (см. рис) в вертикальном магнитном поле B=0,1 Тл ? Все звенья рамки изготовлены из одинаковой проволоки. ABCD – квадрат со стороной a=20 см. Внутренние звенья соединяют середины сторон. Масса единицы длины проволоки ρ =40 г/м. Ток в рамке I=0,1 A . Ускорение свободного падения принять равным ց=9,8 м/с2 . Задача 8. Среди трудов Уильяма Томсона нашли манускрипт с pV-диаграммой для идеального газа. На диаграмме был нарисован циклический процесс в виде треугольника KML, где угол при вершине M был прямым. Точка F изображенная на рисунке лежит на середине стороны KL. В данной точке, теплоемкость многоатомного газа равно нулю. Зная только точки M и F, восстановите данный цикл. Объем в точке K меньше чем в L. (Можно использовать только циркуль и линейку без делений). Задача 9. Три одинаковых конденсатора емкостью С , резистор сопротивлением R и диод D включены в схему, представленную на рисунке 3.1. Вольтамперная характеристика диода представлена на рисунке 3.2. Первоначально левый (на рисунке) конденсатор заряжен до напряжения U0, при этом заряд верхней пластины – положительный. Два других конденсатора не заряжены, ключ разомкнут. Затем ключ замыкают. Определите: a) напряжения на конденсаторах через большой промежуток времени после замыкания ключа; b) тепло, которое выделиться в схеме к этому моменту времени; c) тепло, выделившееся к этому моменту на диоде; d) тепло, выделившееся к этому моменту на резисторе.
Рисунок 3.1 Рисунок 3.2 жүктеу/скачать 2,33 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|