Задачи банка олимпиады по физике тема 1: Кинематика

Вид материала

Документы

Содержание Научно-образовательный материал «Разработка банка олимпиадных заданий по физике» Банка олимпиады по физике 2.Равнопеременное прямолинейное движение 3.Некоторые виды сложного движения 4.Вращательное движение L=10 см ближе к оси вращения - 2 м/с. Сколько оборотов делает диск в минуту? R=1м, прошла за время  1. Динамика прямолинейного движения 2.Динамика вращательного движения L=8м. При качании человек проходит положение равновесия со скоростью 6 м/с. Каково натяжение Т 3.Закон всемирного тяготения. 1.Равновесие тела. Центр тяжести 2.Статика жидкости и газа. Закон Архимеда. 1.Импульс. Закон сохранения импульса. 2.Работа. Мощность .Энергия. 1.Количество теплоты. Нагревание тел. Фазовые переходы. V=4л воды нагреть от t 2. Законы идеального газа 1=27°C под давлением р 4.Свойства паров. Влажность. ... Полное содержание

Подобный материал:

• План проведения лекций и упражнений по физике на потоке тф1-8-04 ( весенний семестр, 48.87kb.
• Методика -  Материалы уроков, Внеклассная работа, Экзамены (варианты егэ, варианты, 83.54kb.
• Программа углубленного курса по физике «Решение сложных задач по физике» 11 класс, 108.16kb.
• Н. Э. Баумана. II тур (московский) всероссийской олимпиады по физике в технических, 482.51kb.
• Курс лекций по физике (читаются в режиме видеоконференции), 36.93kb.
• Физические основы механики, 237.04kb.
• Положение о районном этапе городской предметной олимпиады младших школьников, 2148.22kb.
• Физика механика кинематика, 60.32kb.
• Председатель оргкомитета Р. А. Якшибаев Победители и призеры Открытой олимпиады школьников, 468.23kb.
• Методические рекомендации по разработке заданий для школьного и муниципального этапов, 263.54kb.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ»

Мероприятие 41,1

Разработка научно-методических, информационных и лабораторных материалов с использованием научно-технического потенциала высшей школы для развития в средней школе в интересах города специализированных классов, лицеев и т.п., ориентированных на раннюю профессиональную ориентацию учащихся средних школ в части предоставления образовательных услуг

Научно-образовательный материал

«Разработка банка олимпиадных заданий по физике»

Москва 2011


ЗАДАЧИ

БАНКА ОЛИМПИАДЫ ПО ФИЗИКЕ


Тема 1: Кинематика

1.Равномерное прямолинейное движение

1. Со станции вышел товарный поезд, идущий со скоростью v₁ = 36 км/ч. Через t= 30 мин по тому же направлению вышел экспресс, скорость которого v₂ = 72 км/ч. Через какое время t в часах после выхода товарного поезда экспресс нагонит товарный поезд ?
   
2. Со станции вышел товарный поезд, идущий со скоростью v₁ = 36 км/ч. Через t= 30 мин по тому же направлению вышел экспресс, скорость которого v₂ = 72 км/ч. на каком расстоянии s от станции после выхода товарного поезда экспресс нагонит товарный поезд?
   
3. Из городов А и В, расстояние между которыми L = 120 км, одновременно выехали навстречу две автомашины, скорости которых постоянны и равны v₁ = 20 км/ч, v₂= 60 км/ч. Найти на каком расстоянии l от города С, находящегося на полпути между А и В, встретятся автомашины.
   
4. По двум параллельным путям в одном направлении идут товарный поезд длиной L₁= 630 м со скоростью v₁= 48,6 км/ч и электропоезд длиной L₂= 120 м со скоростью v₂= 102,6 км/ч. В течение, какого времени электропоезд будет обгонять товарный?
   
5. Два поезда идут навстречу друг другу, один со скоростью v₁== 36 км/ч, другой со скоростью v₂= 54 км/ч. Пассажир в первом поезде замечает, что второй поезд проходит мимо него в течение =6с.Какова длина второго поезда?
   
6. Теплоход, длина которого L = 300 м, движется по прямому курсу в неподвижной воде с постоянной скоростью v_t. Катер, имеющий скорость.v_k =90 км/ч, проходит расстояние от кормы движущегося теплохода до его носа и обратно за время =37,5с. Определить скорость теплохода в м/с.
   
7. Пловец переплывает реку шириной Н.=100м Под каким углом к течению он должен плыть, чтобы переправиться на противоположный берег в кратчайшее время? какой путь s он проплывает, если скорость течения равна v_1,=3 м/с, скорость пловца относительно воды v₂=4м/с?
   
8. паровоз шел половину времени со скоростью V₁=80 км/ч, а половину времени - V₂= 40 км/ч. Какова средняя скорость паровоза? (60)
   
9. **Первую половину пути автомобиль прошёл со скоростью 60 км/ч, а вторую - 30 км/ч. Какова была cредняя скорость автомобиля ? Ответ дать в км/ч.
   
10. На горизонтальном участке пути автомобиль двигался со скоростью 72 км/ч в течение 10 мин., преодолевая затем подъём со скоростью 36 км/ч в течение 20 мин. Какова средняя скорость на всём пути? Ответ дать в км/ч.
    
11. ^**Первую четверть пути автомобиль прошёл со скоростью 36 км/ч, а средняя скорость на всем пути оказалась равной 48 км/ч. Какова была скорость на оставшемся участке? Ответ дать в км/ч.
    
12. Первую треть времени автомобиль двигался со скоростью 70км/ч. С какой скоростью он прошёл оставшиеся две трети времени, если средняя скорость за всё время равна 50км/ч? Ответ дать в км/ч.
    

2.Равнопеременное прямолинейное движение

13. Автобус движется равнозамедленно с ускорением 0,5 м/с² , начальная скорость автобуса 15 м/с . На каком расстоянии от начала торможения он остановится?
    
14. Мяч , брошенный вертикально вверх , упал обратно через 4 с. С какой начальной скоростью он был брошен? Сопротивлением воздуха пренебречь. g =10 м/с².
    
15. Тело .двигаясь равноускоренно, в конце первой секунды от начала движения имело скорость 1 м/с. Какой путь оно пройдёт за шесть секунд от начала движения?
    
16. В некоторый момент времени скорость свободно падающего тела равна 6 м/с. Какова будет его скорость через две секунды? g =10 м/с².
    
17. Автомобиль, двигавшийся со скоростью 20м/с, потребовалось срочно остановить. При резком торможении ускорение было равно 5м/с².Через сколько секунд автомобиль остановился?
    
18. Тело, двигаясь равноускоренно, в конце первой секунды от начала движения имело скорость 1 м/с. Какова средняя скорость тела за пять секунд от начала движения?
    
19. Через сколько секунд скорость тела, брошенного вертикально вверх , уменьшится вдвое? Начальная скорость тела 40м/с, g=10м/с²
    
20. На какой высоте скорость тела, брошенного вертикально вверх, уменьшится вдвое? Начальная скорость тела 20м/с .g=10 м/с² .
    
21. ^**Поезд въезжает на закруглённый участок пути с начальной скоростью v₀=54км/час и проходит путь s=600м за время =30с. Радиус закругления R=1км. Определить полное ускорение поезда в конце этого пути. Ответ представить с точностью до сотых.
    
22. ^**Тело на верёвке поднималось с поверхности земли с а=2м/с². Через 5с верёвка оборвалась. Сколько времени тело падало до земли после обрыва верёвки? Ответ дать с точностью до сотых. g=10м/с²
    
23. За какую секунду от начала движения путь, пройденный телом в равноускоренном движении, втрое больше пути, пройденного в предыдущую секунду, если движение происходит без начальной скорости?
    
24. ^**Вагонетка должна перевезти груз в кратчайший срок с одного места на другое, находящееся на расстоянии L=100м.. Она может ускорять или замедлять свое движение только с одинаковым по величине и постоянным ускорением а= 1м/.с², переходя затем или в равномерное движение или останавливаясь. Какой наибольшей скорости v должна достичь вагонетка, чтобы выполнить указанное выше требование?
    
25. ^**Реактивный самолет летит со скоростью v₀ =720км/ч. С некоторого момента самолет движется с ускорением в течение 10 сек и в последнюю секунду проходит путь 295 м. Определить ускорение.
    
26. ^**Первый вагон поезда прошел мимо наблюдателя, стоящего на платформе, за ₁=сек, а второй—за ₂= 1,5 сек. Длина вагона равна l=12 м. Найти ускорение а поезда. Движение поезда считать равнопеременным.
    
27. ^**Доска, разделенная на пять равных отрезков, начинает скользить по наклонной плоскости. Первый отрезок прошел мимо отметки, сделанной на наклонной плоскости в том месте, где находился передний край доски в начале движения, за =2 сек. За какое время пройдет мимо этой отметки последний отрезок доски? Движение доски считать равноускоренным. Ответ представить с точностью до 0,01.
    
28. По наклонной доске пустили катиться снизу вверх шарик. На расстоянии l=30 см от начала пути шарик побывал дважды: через ₁=l сек и через ₂=2 сек. после начала движения. Определить начальную скорость v₀ движения шарика. Ускорение a считать постоянным.
    
29. ^**Свободно падающее тело прошло последние 80 м за время 2 сек. Найти высоту падения. g=10м/с²
    
30. ^**Свободно падающее тело прошло последние 135 м за время 3 сек. Найти время падения. g=10м/с²
    
31. Свободно падающее тело за последние 2 с. проходит ¾ всего пути. Найти время падения. g=10м/с²
    
32. ^**С каким промежутком времени оторвались от водосточной трубы две капли, если спустя две секунды после начала падения второй капли расстояние между каплями было равно 25 м? g=10м/с².
    
33. ^**Аэростат поднимается вертикально вверх с уско­рением а=2 м/сек². Через =5 с от начала его движения из него выпал предмет. Через сколько времени (с точностью до десятых) этот предмет упадет на Землю? g=10м/с².
    
34. Тело свободно падает с высоты h=10м. В тот же момент другое тело брошено с высоты H=20м вертикально вниз. Оба тела упали на землю одновременно. Определить начальную скорость v₀ второго тела. g=10 м/сек². Ответ представить целым числом.
    

3.Некоторые виды сложного движения

13. Дальность полёта тела, брошенного горизонтально со скоростью v₀=10 м/с, равна высоте бросания. С какой высоты брошено тело, если g =10 м/с²?
    
14. Тело ,брошенное горизонтально с высоты h=45м, упало на землю на расстоянии L=75м от места бросания, считая по горизонтальному направлению. Определить скорость , с которой было брошено тело. g =10 м/с².
    
15. Тело ,брошенное горизонтально со скоростью 40м/с, упало на землю под углом 45⁰ к горизонту. Какое расстояние по вертикали пролетело тело ? g =10 м/с².
    
16. Камень бросают горизонтально с вершины горы, имеющей уклон =30^0. С какой скоростью должен быть брошен камень, чтобы он упал на гору на расстоянии L=30 м от вершины? g=10м/с²
    
17. ^**Самолет летит на высоте h=2км горизонтально по прямой со скоростью V=360 км/ч. Летчик должен сбросить бомбу в цель, лежащую впереди самолета. Под каким углом к вертикали он должен видеть цель в момент сбрасывания бомбы? Сопротивление воздуха движению бомбы не учитывать. g =10 м/с²
    
18. ^**Двое играют в мяч, бросая его друг другу. Какой наибольшей высоты достигает мяч во время игры, если от одного игрока к другому он летит 2 с
    
19. ^**Из точки А свободно падает тело с высоты Н. Одновременно из точки В, находящейся на расстоянии L от основания вертикали падения первого тела, под углом  к горизонту бросают другое тело так, чтобы оба тела столкнулись в воздухе. Определить этот угол, если H/L=
    
20. ^**Тело, брошенное под углом = 60⁰ к горизонту, через =4с после начала движения имело вертикальную проекцию скорости v_y = 9,8м/с. Определить расстояние S между местом бросания и местом падения.
    
21. ^**Камень брошен под углом к горизонту с высоты Н=30м начальной скоростью V₀ =5 м/с. С какой скоростью V камень упадёт на поверхность земли?
    
22. ^**Ha некоторой высоте из одной точки одновременно брошены два тела - одно вверх, другое вниз, оба со скоростью V₀ = 3О м/с под углом  = 60° к вертикальному направлению. Определить разность уровней, на которых будут находиться, эти тела спустя время =2с /относительно первоначального/
    
23. С самолёта, летящего горизонтально со скоростью V₀ = 250 м/с на высоте Н = 10 км, сброшен груз. На какой высоте h скорость груза будет направлена под углом =45⁰ к горизонту? Сопротивлением воздуха пренебречь.
    

4.Вращательное движение

13. Шкив вращается с угловой скоростью 50 рад./с. Определить центростремительное ускорение точек, находящихся на расстоянии 10 мм от оси вращения.
    
14. Автомобиль движется по закруглению дороги радиусом 75 м со скоростью 54км/ч. Определить центростремительное ускорение автомобиля.
    
15. Какова угловая скорость секундной стрелки часов? Ответ округлить до десятых. Считать = 3,14
    
16. За какое время колесо, имеющее угловую скорость 4 рад/с, сделает 10 оборотов?
    
17. колесо диаметром 1м делает 240 оборотов за 2 минуты? Найти центростремительное ускорение точек на ободе колеса. Считать ² = 10.
    
18. Автомобиль движется со скоростью 72км/ч. Сколько оборотов в минуту делают его колёса диаметром 80см. Принять =3,14. Ответ округлить до целого числа
    
19. ^**Скорость точек, лежащих на ободе равномерно вращающегося диска, 2 м/с, а точек, расположенных на 0,1 м ближе к оси вращения -1,5 м/с. Каково центростремительное ускорение точек на ободе диска ? (10)
    
20. Цилиндр равномерно вращается. Скорость точек, расположенных на его ободе 10м/с, а точек, расположенных на 20см ближе к оси - 8м/с. Сколько оборотов в минуту делает цилиндр? Считать =3,14. Ответ дать с точностью до 0,1.
    
21. Период вращения одного колеса T₁ вдвое меньше периода вращения второго колеса T₂, а его радиус R₁ в три раза больше радиуса вращения другого колеса R₂. Чему равно отношение нормальных ускорений для точек обода обоих колёс?
    
22. Линейная скорость точек окружности вращающегося диска равна 3 м/с, а точек, находящихся на расстоянии L=10 см ближе к оси вращения - 2 м/с. Сколько оборотов делает диск в минуту?
    
23. ^**Материальная точка движется по окружности радиуса R=10см равноускоренно с касательным ускорением a_= 5см/с². Через какое время  после начала движения нормальное (центростремительное) ускорение a_n будет больше a_ в n=2 раза?
    
24. ^**Материальная точка, начав двигаться равноускоренно по окружности радиуса R=1м, прошла за время =10с путь s=50м. С каким центростремительным ускорением a_n двигалась точка спустя время ₁=5с после начала движения?
    

Тема 2: Динамика

1. Динамика прямолинейного движения

58. С какой силой давит груз массой 5 кг на подставку , если подставка вместе с грузом движется с ускорением 20 м/с² , направленным вверх ? g =10 м/с².
    
59. Определить натяжение верёвки, на которой равноускоренно подняли груз массой 2кг за 2с на высоту 10м. Начальная скорость груза равна нулю. g=10м/с² .
    
60. Поезд массой 2000 т увеличил скорость от 10м/с до 15 м/с на пути 500м. Найти силу тяги, развиваемую тепловозом, если коэффициент трения 0,05. Ответ дать в килоньютонах. g =10 м/с² .
    
61. Через сколько времени после начала аварийного торможения остановится автобус, движущийся со скоростью 12 м/с, если коэффициент сопротивления движению при торможении равен 0,4? g =10 м/с².
    
62. Камень, скользивший по горизонтальной поверхности льда, остановился, пройдя равнозамедленно расстояние 100м. Определить начальную скорость камня. Коэффициент трения скольжения камня о лёд равен =0,05, g=10 м/с².
    
63. Неподвижный блок подвешен к динамометру. Через блок перекинут невесомый шнур, на концах которого укреплены грузы массами m₁ =2кг и m₂ =8кг. Что показывает динамометр при движении грузов. Массой блока можно пренебречь. g=9,8 м/с². Ответ дать с точностью 0,1
    
64. Ha концах нити, перекинутой через неподвижной блок, подвешены тела, каждое из которых имеет массу m= 40г. Какую массу m₁ должен иметь добавочный груз, положенный на одно из тел, чтобы каждое из них прошло за время = 4c путь S =160 см? g=9,8 м/с². Ответ дать с точностью 0,01.
    
65. Два груза с массами m=100г каждый подвешены на концах нити, перекинутой через неподвижный блок. На один из грузов положен перегрузок m₁=50г. С какой силой N будет действовать этот перегрузок на тело, на котором он лежит, когда вся система придёт в движение? g=9,8 м/с². Ответ дать с точностью 0,01.
    
66. ^**Две алюминиевые гири массами m₁ = 30г и m₂ = 27г висят на концах нити перекинутой через неподвижный блок, причем в начальный момент вторая гиря погружена в воду на глубину h₀ = 26 см, а первая гиря находится на высоте h > h₀ над поверхностью. Определить через какое время вторая гиря поднимется на поверхность. Плотность алюминия ₀ = 2,7*1O³ кг/м³ g=9,8 м/с² Ответ дать с точностью 0,01.
    
67. Два тела, массы которых 0,05 кг и 0,1 кг, связанные невесомой нитью , лежат на гладкой горизонтальной поверхности. Ко второму телу приложена сила 3Н, направленная вдоль нити. Найти натяжение нити при движении тел.
    
68. Два тела, массы которых m₁ = 50 г и m₂ = 100 г, связаны невесомой нитью и лежат на гладкой горизонтальной поверхности. С какой горизонтальной силой F можно тянуть первое тело, чтобы нить, способная выдержать нагрузку Т_max=5H не оборвалась? Трением пренебречь.
    
69. Два тела, массы которых m₁ = 50 г и m₂ = 100 г, связаны невесомой нитью и лежат на гладкой горизонтальной поверхности. С какой горизонтальной силой F можно тянуть второе тело, чтобы нить, способная выдержать нагрузку Т_max = 5 H не оборвалась? Трением пренебречь.
    
70. ^**С вершины наклонной плоскости, длина которой L=10м и высота h= 5м, начинает двигаться без начальной скорости тело. Какое время  будет продолжаться движение тела до основания наклонной плоскости, если коэффициент трения между телом и наклонной плоскостью k =0,2. g=10 м/с². Принять =1,7. Ответ дать с точностью 0,1
    
71. ^**По склону горы длиной L = 50 м на верёвке спускают санки массой m = 60 кг. Высота горы h = 10 м. Определить силу натяжения верёвки Т, считая её постоянной, если санки у основания горы имеют скорость V=5 м/с, а сила трения составляет 10% от силы тяжести, действующей на санки. Начальная скорость санок равна нулю. g=10 м/с² .
    
72. ^**Тело весом 2000Н равномерно поднимают по наклонной плоскости, образующей угол 30° с горизонтом, прикладывая силу 1500Н вдоль линии движения. С каким ускорением тело будет соскальзывать вдоль наклонной плоскости, если его отпустить? g=9,8 м/с²
    

2.Динамика вращательного движения

73. Груз массой 0,1 кг вращается в вертикальной плоскости с угловой скоростью 5рад/с на невесомом стержне длиной 1м. Определить натяжение стержня в верхней точки траектории, g= 10м/с²
    
74. Шарик на стержне равномерно движется по окружности радиуса 0,4м в вертикальной плоскости. Масса шарика 0,1 кг , массой стержня пренебречь. Сила натяжения стержня в нижней точке траектории 2Н .С какой линейной скоростью движется шарик. g =10 м/с² .
    
75. С какой скоростью должен двигаться мотоциклист по выпуклому участку дороги, имеющему радиус кривизны 40м, чтобы в верхней точке выпуклости давление на дорогу было равно нулю? g =10 м/с².
    
76. Самолёт делает петлю Нестерова ("мертвая петля") радиусом R=255 м. Какую наименьшую скорость V должен иметь самолёт в верхней точке петли, чтобы лётчик не повис на ремнях, которыми он пристёгнут? g=9,8м/с². Ответ дать целым числом
    
77. Человек, масса которого m=70 кг, сидит на середине трапеции качелей. Палка трапеции подвешена на верёвках длиной L=8м. При качании человек проходит положение равновесия со скоростью 6 м/с. Каково натяжение Т каждой верёвки в этот момент? g=9,8м/с²
    
78. ^**На краю горизонтальной вращающейся платформы радиуса R=1м лежит груз. Коэффициент трения между грузом и платформой k=0,05. В какой момент времени  после начала вращения платформы груз соскользнёт с неё, если её вращение равноускоренное и в момент времени ₀= 2 мин она имеет угловую скорость  = 1,4 рад/с.
    
79. Барабан сушильной машины диаметром D = 1,96 м вращается с угловой скоростью  = 20 рад/с. Определить, во сколько раз сила F, с которой ткань прижимается к стенке, больше силы тяжести Р, действующей на ткань. g=9,8м/с² . Ось барабана вертикальна.
    
80. ^**Камень, подвешенный к потолку на верёвке, движется в горизонтальной плоскости по окружности, отстоящей от потолка на расстоянии h=0,25м (конический маятник). Найти период Т обращения камня. g=9,8м/с² π=6,28.Ответ дать с точностью до 0,01 .
    
81. Шарик с массой m=1кг ,подвешенный на нити длиной L, приведён во вращательное движение в горизонтальной плоскости. Какова должна быть прочность нити F, чтобы радиус R окружности по которой движется шарик, мог достигнуть величины 2L/ (=2.24) g =10 м/с²
    
82. ^**Невесомый стержень равномерно вращается в горизонтальной плоскости, совершая n = 5 оборотов в секунду. На расстояниях L₁ = 0,2 м и L₂ = 0,1м от оси вращения закреплены грузы, имеющие m₁ = 2 кг и m₂ = 1 кг. Какая горизонтальная сила F действует на ось вращения, если ось находится между грузами? π² = 10.
    

3.Закон всемирного тяготения.

83. ^**На какой высоте над поверхностью Земли сила тяжести уменьшится в четыре раза? Радиус Земли 6400км. Ответ дать в километрах.
    
84. ^**Радиус Луны приблизительно в 3,7 раза меньше, чем радиус Земли, а её масса в 81 раз меньше массы Земли. Чему равно ускорение силы тяжести g_л на поверхности Луны? g=10м/с². Ответ дать с точностью до 0,1.
    
85. ^**Чему равно ускорение силы тяжести g_c на поверхности Солнца, если его радиус R_c примерно в 110 раз больше радиуса Земли R_з, а средняя плотность Солнца p_с относится к средней плотности Земли p_з как 1:4?
    
86. На сколько процентов отличалась бы сила тяжести на экваторе Земли при отсутствии её вращения вокруг собственной оси? Землю считать однородным шаром радиуса R_з = 6,4*10⁶ м. g=9,8м/с². Ответ дать с точностью до 0,01.
    
87. При каком периоде вращения Земли вокруг своей оси тела на экваторе были бы невесомы? Радиус Земли принять равным R=6,4*10⁶ м. g=9,8м/с². π=3,14. Ответ дать с точностью до целого числа.
    
88. Ракета поднялась на высоту Н=800 км. Bo сколько уменьшилась сила тяжести корпуса ракеты по сравнению с силой тяжести на поверхности Земли? Радиус Земли принять равным R = 6400 км. Ответ дать с точностью до 0,01.
    
89. ^**Определить среднюю плотность земного шара_. Радиус Земли принять равным 6,4*10⁶ м, а гравитационную постоянную равной γ=6,б7*10^-11 H∙м² /кг² . g=9,8м/с², π=3,14. Ответ представить целым числом.
    
90. На какой высоте Н от поверхности Земли сила тяжести будет меньше в два раза? Радиус Земли принять равным 6,4*10⁶м. Ответ дать в км.
    
91. **Спутник запущен в плоскости экватора по круговой орбите так, что все время находится над одной и той же точкой экватора. Определить высоту над поверхностью Земли? Ответ дать в км С точностью до целого. g=9,8м/с². π²=10. Принять =3,65.