школьный этап олимпиады по физике 8 класс
олимпиадные задания по физике (8 класс)

                                                    школьный этап.

8 класс

1.(10 баллов)Турист проехал на велосипеде за один день 40 км. При этом с 9.00 до 11.20 он  ехал со скоростью, которая равномерно возрастала со временем от 10 км/ч до 14 км/ч. Затем турист загорал на пляже. На оставшийся путь он потратил время с 18.30 до 20.00. Определите среднюю скорость туриста на вечернем участке поездки. Ответ дайте в км/ч.

2.(6 баллов)В то утро попугай Кешка, как обычно, собирался сделать доклад о пользе банановодства и бананоедства. Позавтракав 5 бананами, он взял мегафон и полез на «трибуну» - на верхушку пальмы высотой 20 м. На полпути он почувствовал, что с мегафоном ему не добраться до вершины. Тогда он оставил мегафон и полез дальше без него. Сумеет ли Кешка сделать доклад, если для доклада нужен запас энергии в 200 Дж, один съеденный банан позволяет совершить работу в 200 Дж, масса попугая 3 кг, масса мегафона 1 кг? (при расчетах принять g = 10Н/кг)

3. (10 баллов)В электрическом чайнике 1 литр воды нагревается на 10 градусов за 1 минуту. За какое время нагреются до кипения 500 г воды, взятые из ведра со смесью воды и льда? Потерями теплоты можно пренебречь. Плотность воды 1000 кг/м3.

4.(10 баллов)В цилиндрическом сосуде с водой находится  частично погружённое в воду тело, привязанное натянутой нитью ко дну сосуда. При этом тело погружено в воду на две трети своего объёма. Если перерезать нить, то тело всплывёт и будет плавать погружённым в воду наполовину. На сколько при этом изменится уровень воды в сосуде? Ответ дайте в метрах. Масса тела m = 30 г, плотность воды ρ = 1,0 г/см3, площадь дна сосуда S = 10 см2.

                          Ответы, указания, решения к олимпиадным задачам.

Физика, 8 класс

1. Турист проехал на велосипеде за один день 40 км. При этом с 9:00 до 11:20 он  ехал со скоростью, которая равномерно возрастала со временем от 10 км/ч до 14 км/ч. Затем турист загорал на пляже. На оставшийся путь он потратил время с 18:30 до 20:00. Определите среднюю скорость туриста на вечернем участке поездки. Ответ дайте в км/ч.

Вариант решения

С 9.00 до 11.20 турист ехал со средней скоростью (10 + 14)/2 = 12 км/ч (так как скорость возрастала равномерно со временем).

Время 11:20-9:00= 2:20=2 ч 20 мин = 2 ч.

Значит, за это время турист проехал расстояние: 

За время с 18.30 до 20.00 велосипедист проехал 40 – 28  = 12 км.

Время 20:00-18:30 = 1: 30=1 ч 30 мин = 1,5 ч.

Следовательно, средняя скорость туриста на вечернем участке поездки равна:

Критерии оценивания:

• Средняя скорость туриста на утреннем участке поездки (12 км/ч): 4 балла
• Расстояние, которое проехал турист с 9.00 до 11.20 (28 км): 2 балла
• Расстояние, которое проехал турист с 18.30 до 20.00 (12 км): 2 балла
• Средняя скорость туриста на вечернем участке поездки (8 км/ч): 2 балла

Максимальное количество баллов – 10.

2.В то утро попугай Кешка, как обычно, собирался сделать доклад о пользе банановодства и бананоедства. Позавтракав 5 бананами, он взял мегафон и полез на «трибуну» - на верхушку пальмы высотой 20м. На полпути он почувствовал, что с мегафоном ему не добраться до вершины. Тогда он оставил мегафон и полез дальше без него. Сумеет ли Кешка сделать доклад, если для доклада нужен запас энергии в 200 Дж, один съеденный банан позволяет совершить работу в 200 Дж, масса попугая 3 кг, масса мегафона 1 кг?

Вариант решения

1. Запас энергии, который дают пять съеденных бананов: 
2. Для того, чтобы попугаю Кеше забраться на пальму с мегафоном, потребовалось бы: Е= (M+m)∙g∙h. Так как Кешка на полпути оставил мегафон, то:

3)

4)

5)После этого у него оставалось энергии на то, чтобы сделать доклад.

6)Ответ: Кешка сумеет сделать доклад, он даже мог и не оставлять мегафон на полпути.

Критерии оценивания:

• Нахождение общего запаса энергии от съеденных бананов : 1 балл;
• Формула энергии, затраченной для поднятия тела на высоту h:

Е= (M+m)∙g∙h: 2 балла;

• Найдены энергии Е1 и Е2 : 2 балла;
• Математические расчеты, правильная формулировка окончательного ответа: 1 балл.

Максимальное количество баллов – 6.

3. В электрическом чайнике 1 литр воды нагревается на 10 градусов за 1 минуту. За какое время нагреются до кипения 500 г воды, взятые из ведра со смесью воды и льда? Потерями теплоты можно пренебречь. Плотность воды 1000 кг/м3.

Вариант решения

По условию за время τ1 = 1 мин вода плотностью ρ = 1000 кг/м3, удельной теплоёмкостью c и объёмом V = 1 л нагревается на ∆t1 = 10 °C. Получаемое количество теплоты при этом равно Q=c∙ρ∙V∙∆t1, а мощность чайника оказывается равной P= c∙ρ∙V∙∆t1/τ1.

Во втором опыте масса воды m = 500 г нагревается от 0 °C до 100 °C, то есть на ∆t2 = 100 °C. Получаемое при этом количество теплоты равно Q=c∙m∙∆t2.

Время нагревания равно отношению данного количества теплоты к мощности чайника

τ = cm∆t2

cρV Δt1

τ1mΔt2

) = 5 мин.

τ1

ρV Δt1

Критерии оценивания:

• Правильно использована формула для массы как произведения плотности на объём: 1 балл;

• Хотя бы один раз правильно записана формула для количества теплоты как произведения удельной теплоёмкости на массу и на изменение температуры: 1 балл;

• Правильно записана формула для расчёта мощности: 1 балл;

• Отмечено, что мощность чайника в двух опытах одинаковая: 1 балл;
• Отмечено, что начальная температура воды во втором опыте составляет

0 °C, — 1 балл; отмечено, что конечная температура воды во втором опыте составляет

100 °C, — 1 балл.

• Правильно записана формула для расчёта времени нагревания τ : 2 балла;
• Математические расчёты верны, получен правильный ответ: 2 балла.

Максимальное количество баллов – 10.

4.В цилиндрическом сосуде с водой находится  частично погружённое в воду тело, привязанное натянутой нитью ко дну сосуда. При этом тело погружено в воду на две трети своего объёма. Если перерезать нить, то тело всплывёт и будет плавать погружённым в воду наполовину. На сколько при этом изменится уровень воды в сосуде? Ответ дайте в метрах. Масса тела m = 30 г, плотность воды ρ = 1,0 г/см3, площадь дна сосуда S = 10 см2.

Вариант решения 1

Сила давления стакана на стол (после перерезания нити) не изменится, следовательно,

T = ρ·g·∆h·S, где T – сила реакции со стороны нити,  ∆h – изменение уровня воды. Запишем уравнение равновесия тела в первом случае:

Уравнение равновесия тела во втором случае: mg = ρg·(1/2)·V

Из последних двух уравнений находим, что T = 1/3 · mg

Окончательно получаем: 

Критерии оценивания:

• Уравнение равновесия тела в первом случае: 2 балла
• Уравнение равновесия тела во втором случае: 2 балла
• T = 1/3 · mg: 3 балла
• ∆h = T/(ρ·g·S): 2 балла
• ∆h = 0,01м: 1 балл

Вариант решения 2

Уравнение равновесия тела во втором случае:

mg = ρg · ½ · V  ⟹ V = 2m/ρ, где V – объём тела.

Изменение объёма погружённой части тела равно:

∆V = ∙2m/ρ= ∙m/ρ

Окончательно получаем:

Критерии оценивания

• Уравнение равновесия тела во втором случае: mg = ρg•(1/2)•V: 4 балла
• Изменение объёма : ∆V = 1/6 •V: 2 балла
• Запись формулы нахождения высоты ∆h = ∆V/S: 3 балла
• Математические вычисления: ∆h = 0,01 м: 1 балл

Максимальное количество баллов – 10.