Олимпиады по физике 7 класс
Задача № 1 :
Где больше молекул: в литре молока при 2 градусах или при 20 градусах?
Задача № 2 :
Где больше молекул: 5 кг вещества при – 20 градусов или при + 20 градусов?
Задача № 3 :
Первую половину пути автомобиль ехал со скоростью 40 км/ч, а вторую половину пути со скоростью 60 км/ч. Какова средняя скорость на всем пути?
Задача № 4 :
Заяц, спасаясь от преследующей его собаки, делает резкие прыжки в сторону. Почему собаке трудно поймать зайца, хотя она бегает быстрее?
Задача № 5 :
Алёша сошёл вниз по спускающемуся эскалатору метро за время t1 = 50 с и наступил при этом на N1 = 90 ступенек. Тут же по этой лестнице он пошел вверх и за время подъёма t2 = 150с наступил на N2 = 135 ступенек. За какое время tx Алёша поднимется по неподвижному эскалатору, если при этом он наступит на N3 = 112 ступенек? Считайте, что Алёша всё время относительно неподвижных платформ метро двигался с постоянной скоростью и наступал на каждую ступеньку.
Задача № 6 :
При движении автомашины с некоторой скоростью длина её тормозного пути S1 = 12 м. Какой станет длина тормозного пути при увеличении скорости автомашины в n = 1,5 раза? Режим торможения считайте в обоих случаях одинаковым.
Олимпиадные задания по физике 8 класс
Задача № 1 :
Кусок стального рельса лежит на каменистом дне реки. Его поставили вертикально. Изменилась ли при этом выталкивающая сила? Изменится ли она (по сравнению с предылущим случаем), если при подъеме часть рельса окажется над водой? Ответ обоснуйте и укажите для каждого случая, уменьшится или увеличится выталкивающая сила.
Задача № 2 :
Поезд-экспресс Москва-Дубна прошел за время t1 = 9 c мимо встречной электрички, двигавшейся с такой же скоростью и имевшей в два раза большую длину. За какое время t2 экспрес пройдет мимо встречного пассажирского поезда, который в два раза длиннее электрички и едет в два раза быстрее?
Примечание. Время движения одного поезда мимо другого - это промежуток времени от момента, когда поровнялись их "головы", до момента, когда поравнялись их "хвосты".
Задача № 3 :
Тело подвешено на пружине динамометра. При взвешивании тела в пустоте показания динамометра P. При взвешивании этого же тела в жидкости с плотностью r1 динамометр показывает P1. При взвешивании тела в жидкости с неизвестной плотностью r2 динамометр показывает P2. Какая плотность жидкости r2? При взвешивании тело целиком погружается в обоих жидкостях и не растворяется в них.
Задача № 4
Пуля, летящая со скоростью 650 м/c, имеет температуру 75 °C. Она попадает в сугроб и застревает в нем. Температура снега в сугробе 0 °C. При этом 6,5 г снега тает и обращается в воду с температурой 0 °C. Найдите массу пули. Удельную теплоту плавления снега считать равной 3,4·105 Дж/кг. А удельная теплоемкость свинца равна 130 Дж/(кг·°C).
Олимпиады по физике 9 класс
Задача № 1 :
Через какой интервал времени от начала движения частица окажется в исходном положении. (5 баллов)
Задача № 2 :
В течение скольких земных суток Луна совершает один оборот вокруг Земли, если она движется по круговой орбите радиуса 3.8*10^8 м. Известно, что радиус Земли равен 6400 км., ускорение свободного падения на Земле 10м/с^2 (5 баллов)
Задача № 3 :
Человек массы 70 кг. поднимается по верёвочной лестнице к висящему в воздухе аэростату массой 350 кг. Когда ноги человека оторвались от Земли, аэростат находился на высоте 12 м. На какой высоте окажется человек, когда он доберётся до аэростата. (5 баллов)
Задача № 4 :
Найти силу тока в амперметре. (5 баллов)
Задача № 5 :
Для нагревания некоторой массы воды в электрочайнике от 22С до 100С потребовалось 5 минут. Удельная теплоёмкость воды равна 4.2 кДж/(кг*К). Удельная теплота парообразования 2.3 МДж. Через сколько минут после закипания вся вода в чайнике обратится в пар, если мощность подвода тепла к чайнику постоянна, а теплоёмкостью чайника и потерями тепла можно пренебречь?
(5 баллов)
Олимпиады по физике 10 класс
Задача № 1 :
Из точки, находящейся на середине радиуса дискообразной платформы, вращающейся с угловой скоростью w рад/с, вертикально вверх подбрасывается тело. Принимая ускорение свободного падения g и пренебрегая сопротивлением воздуха, определить начальную скорость подбрасывания, при которой тело упадёт на край. (4 балла)
Задача № 2 :
Две лодки движутся навстречу друг другу по инерции параллельными курсами с одинаковыми скоростями 1 м/с. Из первой лодки общей массой 200 кг. сначала выбрасывается перпендикулярно движению груз массой 20 кг., а затем из встречной лодки в неё тоже перпендикулярно движению перебрасывается груз такой же массы. Определить скорость первой лодки после перебрасывания в неё груза. (3 балла)
Задача № 3 :
Из шланга конец которого находится на уровне земли, бьёт струя воды, наибольшая высота подъёма которой над землёй 5 м., а радиус кривизны в верхней точке 30 м. Площадь поперечного сечения шланга 5 см^2. Принимая g = 10 м/с^2, определить массу воды, находящейся в воздухе. (5 баллов)
Задача № 4 :
В калориметр теплоёмкостью 1700Дж/кг, содержащий лёд массой 1 кг при температуре равной -10С, впускается пар при температуре 100С. В результате в системе устанавливается температура 20С. Определить массу впущенного пара. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг*К), удельная теплоёмкость льда 2100 Дж/(кг*К), удельная теплота плавления льда 3.3*10^5 Дж/кг, удельная теплота парообразования воды 22.6*10^5. (3 балла)
Олимпиады по физике 11 класс
1) Даны две пружины из одинакового материала, каждая из которых свита виток к витку. Диаметры пружин 3 и 9 мм, длины 1 и 7 см, диаметр проволок 0.2 и 0.6 мм. Коэффициент жесткости первой пружины 15 Н/м2. Найдите коэффициент жесткости второй пружины.
2) На гладкой поверхности лежат 4 свинцовых шара. На них слева налетает шар со скоростью v. Все шары одинаковы, центры шаров лежат на одной прямой. Найдите скорость правого шара после всех соударений.
3) При испытании новой модели электрического чайника оказалось, что вода нагревается почти до 100°С, но все же не закипает. Чайник рассчитавался конструктором на мощность нагревателя P и напряжение 110 В. Тогда чайник подключили к сети 220 В. За какое время чайник выкипит наполовину? Масса воды в чайнике M. Теплота парообразования воды c.
4) Пустая бутылка емкостью 0,5 литра весит 450 граммов. Найдите плотность стекла, если известно, что погруженная в воду бутылка тонет, будучи наполнена водой более чем на половину.
5) На столе в один ряд лежат 10 кубиков. С какой силой нужно, взявшись за два крайних руками, сдавить кубики, чтобы оторвать их от стола? Массы кубиков m, коэффициент трения кубика о кубик k.
Дополнительные для 11 класса
6) На столе стоит цилиндрический сосуд высоты h, изготовленный из металла. Сначала в него опускают один поршень, через большой промежуток времени - второй и так далее - всего 10 поршней. Найдите расстояние между первым и вторым поршнем. Масса каждого поршня и атмосферное давление p0 связаны соотношением mg = p0S, где S - площадь сечения цилиндра. Толщина поршней мала по сравнению с высотой сосуда. Трение мало.
7) В невесомости покоится заряженное кольцо. Из бесконечности через него пускают другое кольцо меньшего радиуса с той же массой и несущее такой же заряд. Оказалось, что малое кольцо пролетает через большое, если начальная скорость малого кольца превышает величину v0. Какими будут скорости колец в момент пролета малого через большое, если начальная скорость малого кольца равна 2v0? Плоскости колец перпендикулярны оси движения.
8) Две одинаковые шайбы массы M каждая скреплены невесомой пружиной и лежат на плоскости. Коэффициент трения между шайбами и плоскостью равен k, а трение пружины о плоскость отсутствует. Плоскость начинают медленно наклонять так, что пружина сохраняет горизонтальное расположение. При каком угле наклона плоскости к горизонту шайбы начнут скользить по ней? Первоначальная сила натяжения пружины T0.
9) На гладкой горизонтальной поверхности лежит мишень массы 9 кг. С интервалом в t=1 с в нее попадают и застревают 4 пули, первая из которых летит с юга, вторая - с запада, третья - с севера и четвертая с востока. На сколько и в какую сторону сместится в итоге мишень? Масса каждой пули 9г, скорость v= 200 м/с.
10) Вокруг звезды "Икс" вращаются две планеты массы M = 6 1024 кг каждая, состоящие из несжимаемой жидкости плотности 1000кг/м3. Одна из планет электрически нейтральна, а по объему второй равномерно распределен электрический заряд Q =10000 Кл. Найдите отношение давлений в центре планет.
11) Наблюдая Землю, марсианский астроном видит, что Солнцем освещена ровно половина видимого диска. Найдите расстояние от Марса до Земли, если известно, что Земля и Марс находятся на расстоянии 147 и 245 миллионов километров от Солнца.
12) Снаряд, выпущенный со скоростью v0 из пушки, находящейся на поверхности земли, разорвался на два одинаковых осколка. Один из них полетел вертикально вверх, а второй - горизонтально, оба со скоростями v0/2. На какой высоте произошел взрыв?
13) Внутри полого шара массы М с внутренним радиусом 5 см находится маленький шарик массы М/10. Снаружи на большой шар налетает еще один маленький шарик массы М/10 со скоростью 2 м/с. Найдите период колебаний малого шара внутри большого, которые возникнут в итоге. Все удары центральные и абсолютно упругие. Опыт проводится в невесомости.
14) Внутри сосуда объема V помещена резиновая оболочка объема V/4. И сосуд, и оболочка заполнены идеальным газом. В начальном состоянии температура газа T0 и оболочка не растянута. Когда газ внутри оболочки нагрели до температуры T1, сохраняя температуру остального газа неизменной, оболочка раздулась, и ее объем увеличился вдвое. До какой температуры нужно охладить газ в сосуде, поддерживая температуру T0 внутри оболочки, чтобы она раздулась до тех же размеров? Считать, что упругие свойства оболочки не зависят от температуры.
15) Из вершин правильного шестиугольника со стороной 1 м одновременно пускают по направлению к центру шесть одинаковых заряженных частиц. Начальная скорость частиц 1 м/с. Когда расстояние между частицами уменьшилось в два раза, то скорость каждой также уменьшилась вдвое. До какого минимального расстояния сблизятся частицы?
16) Имеется сосуд, содержащий два одинаковых отсека с клапаном на перегородке. Конструкция клапана такова, что он открывается, если разность давлений превышает определенную величину р, остается открытым в течение времени, достаточного для установления теплового равновесия во всем сосуде, а потом закрывается. Первоначально в обоих отсеках находится одинаковое количество идеального одноатомного газа при давлении р и температуре Т. Газ в левом отсеке начинают нагревать до тех пор, пока не откроется клапан. Затем нагрев прекращают и возобновляют его, после того, как клапан закроется. Какова будет температура газа, когда клапан закроется в четвертый раз?
17) На гладком горизонтальном столе лежат шесть одинаковых бильярдных шаров, расположенных в вершинах правильного шестиугольника. Седьмому такому же шару сообщают начальную скорость v и пускают его вдоль одной из сторон шестиугольника так, чтобы он испытал соударения со всеми шестью шарами, после чего двигался бы по прямой, являющейся продолжением первоначальной траектории. Какой будет его конечная скорость? Все удары абсолютно упругие, шары свободно катятся без трения по поверхности стола.
18) Плывущая по реке с постоянной скоростью баржа тянет под водой на тросах два шарообразных контейнера одинакового размера, но разного веса. Угол отклонения первого троса от вертикали 45°, а второго 30°. Когда скорость баржи уменьшилась, угол отклонения первого троса составил 30°. Каков стал угол отклонения от вертикали второго троса?
19) Предложена модель молекулы водорода: два протона находятся на некотором расстоянии друг от друга, а два электрона движутся симметрично по круговой орбите радиуса м в плоскости, перпендикулярной к соединяющей протоны оси. Найдите расстояние между протонами, при котором они пребывают в равновесии. Заряды электрона и протона равны по величине и противоположны по знаку.
20) На дощечке длины L в ряд по росту поставлены 4 матрешки. При этом самая маленькая и самая большая стоят на краях; каждая меньшая матрешка находится от своей большей соседки на расстоянии, равном своему росту. Как далеко от края дощечки следует расположить опору, чтобы система пребывала в равновесии? Все матрешки геометрически подобны друг другу и изготовлены из одного и того же материала. Рост каждой следующей матрешки в А раз больше предыдущей.
21) Два колеса радиуса R и R/2 установлены в вертикальной плоскости так, что касаются друг друга и могут вращаться вокруг своих осей без проскальзывания. На ободе каждого колеса укреплено по одному маленькому массивному грузику одинаковой массы. Первоначально грузик на большом колесе находится в крайнем левом, а на малом - в нижнем положении. Если колеса отпустить, то на какой угол повернется большое колесо при достижении равновесия?
22) В поставленном вертикально цилиндрическом сосуде на высоте h удерживают массивный поршень так, что давление идеального газа в сосуде равно атмосферному давлению р. Внутри помещен еще один сосуд вдвое меньшего радиуса, заполненный тем же газом под вторым поршнем, который находится в равновесии на высоте h /2. При этом давление внутри малого сосуда составляет (5/4)р. Если поршень в большом сосуде отпустить, то как расположатся поршни в равновесии? Массы обоих поршней одинаковы. Оба сосуда изготовлены из материала, хорошо проводящего тепло, температура окружающей среды постоянна.
23) Из куска проволоки с сопротивлением 5 Ом изготовлено кольцо. Где надо присоединить к кольцу провода, чтобы сопротивление между точками их подсоединения оказалось равным 1 Ом?
24) Имеются два подобных друг другу гальванических элемента, изготовленных из идентичных материалов, все размеры которых отличаются в 2 раза. Как соотносятся электрические характеристики этих элементов: ЭДС, внутреннее сопротивление, эффективное время работы на постоянную нагрузку?
25) На одном берегу реки находится деревня А и ниже по течению деревня В, а на другом берегу - деревня С, так что все три деревни расположены в вершинах равнобедренного треугольника с углом j при основании АВ. Лодочник из деревни А хочет посетить деревни В и С и вернуться назад. По какому маршруту он должен отправиться, чтобы сэкономить время? Исследуйте вопрос в зависимости от соотношения между скоростью лодки в стоячей воде v и скоростью течения реки U.
26) Межзвездная экспедиция обнаружила планету, похожую на Землю, имеющую ту же массу М и радиус R. Оказалось, однако, что половина массы сосредоточена в ядре радиуса R/2, центр которого смещен на R/4 относительно центра планеты. В каких пределах изменяется ускорение силы тяжести на поверхности планеты?
