При m 
система не будет в равновесии, и исходные формулы потеряют смысл.
Критерии оценки:
Записано правило моментов для рычага – 2 балла.
Записано условие равновесия груза – 2 балла.
Найдено выражение для T – 1 балл.
Исследовано, при каких массах m возможно равновесие – 2 балла.
Найдено выражение для N – 1 балл.
Построен график зависимости N(m) – 2 балла.
Задача 3. Сжатие идеального газа.
При переводе идеального газа из состояния A в состояние B его давление уменьшалось прямо пропорционально объёму (рис. 10), а температура понизилась от 127
до 51
. На сколько процентов уменьшился объём газа?
Решение:
Запишем уравнение Менделеева–Клапейрона:
pV = 
RT
По условию задачи p = бV, где б — постоянный коэффициент. То есть:
R
, (1)
R
. (2)
Поделив почленно (1) на (2), получим 
.
Заметим, что 
273 + 127 = 400 К, 
273 + 51 = 324 К. Отсюда:
Тогда искомое уменьшение объёма:
.
Критерии оценки:
Записано уравнение Менделеева–Клапейрона – 2 балла.
Уравнение Менделеева–Клапейрона записано для точек A и B – 3 балла.
Температуры переведены в кельвины – 3 балла.
Найдено 
– 2 балла.
Задача 4. Кубик в аквариуме.
Большой тонкостенный U-образный аквариум заполнили водой. Левое и правое колено аквариума открыты в атмосферу. А у «потолка» средней части оказался кубик со стороной a = 20 см. Все размеры сосуда указаны на рисунке. Плотность кубика 
.
1) Сколько литров воды потребовалось, для заполнения аквариума с кубиком до самого верха?
2) Найдите модуль силы, с которой «потолок» средней части аквариума действует на кубик.
Плотность воды с = 1000 
, ускорение свободного падения g = 10 
. Атмосферное давление в тот день было равно 
=100 кПа. Считать, что вода в зазор между кубиком и потолком из-за водоотталкивающей смазки не попадает.
Решение:
1) Для ответа на первый вопрос найдем объем аквариума и вычтем из него объем кубика. Объем аквариума складывается из двух кубов со стороной 2а и параллелепипеда со сторонами 2а, 6а и 3а. Значит, объем аквариума равен 416 литров. За вычетом объема кубика (8 литров), окончательно получается 408 литров.
2) На кубик действуют три силы. Вниз – сила тяжести 
и сила реакции «потолка» N (которую нам нужно найти), вверх – сила давления воды. Давление около нижней грани кубика p = 3
. Следовательно, суммарная сила, действующая на кубик со стороны воды, равна 
. Отсюда искомая сила реакции равна 
.
Критерии оценки:
- Найден объем аквариума – 2 балла. Найден объем аквариума за вычетом объема кубика (объем залитой воды) – 1 балл. Записано в виде уравнения условие равновесия кубика (или это условие описано
словами) – 2 балла.
- Найдено давление на нижнюю грань кубика – 3 балла. Найдена сила реакции потолка – 2 балла.
Задача 5. Зарядка конденсатора.
Электрическая цепь состоит из батареи, конденсатора, двух одинаковых резисторов, ключа K и амперметра A. Вначале ключ разомкнут, конденсатор не заряжен. Ключ замыкают, и начинается зарядка конденсатора. Определите скорость зарядки конденсатора 
в тот момент, когда сила тока 
, протекающего через амперметр, равна 1,6 мА. Известно, что максимальная сила тока 
, прошедшего через батарею, равна 3 мА.
Решение:
Пусть сопротивление резисторов равно R, ЭДС батареи E. В интересующий нас момент напряжение на конденсаторе: 
.
Сила тока, проходящего через включённый параллельно с конденсатором резистор, равна:
Сила тока через батарею будет максимальной в самом начале зарядки:
Отсюда находим силу тока, текущего через конденсатор:
Критерии оценки:
Записано напряжение на конденсаторе 
– 3 балла.
Определена сила тока 
– 2 балла.
Найдена 
– 2 балла.
Определена сила тока 
– 3 балла.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
