Олимпиадные задания для учащихся 8 класса. 2013год. 1. На

Олимпиадные задания для учащихся 8 класса. 2013год.
1. На дне лежат три одинаковых по объему шарика: первый из алюминия, второй из стали, третий
из стали с воздушной полостью. Известно, что третий шарик почти не давит на дно, плавая вблизи
него. Объем шариков 1 литр. Сравните выталкивающие силы, действующие на шарики.
Определите силу тяжести алюминиевого шарика. Чему равна сила, действующая на дно со
стороны сплошного стального шара. Чему равна масса шарика с полостью. ƍ воды=1000 кг/м3
ƍ алюминия= 2700 кг/м3
ƍ стали=7800 кг/м3 g=10м/с2
(10 баллов)
2. КПД подвижного блока при подъеме первого груза равен 80%, а при подъеме второго груза –
90%. Масса какого груза больше и во сколько раз? Считайте, что трением в блоке можно
пренебречь.
(10 баллов)
3. В море плавает льдина, часть которой объемом 195 м3 находится над водой. Определить
объем всей льдины и её подводной части. ƍ воды=1030 кг/м3 ƍ льда=900 кг/м3 g=10м/с2
(15 баллов)
4. В калориметр с водой перенесли из кипятка металлический шарик, в результате чего
температура в калориметре поднялась с 20 о С до 40 о С. Какой станет температура в калориметре
при переносе из кипятка второго такого же шарика? третьего шарика? Сколько шариков надо
перенести из кипятка в калориметр, чтобы температура в нем стала равна 90 о С?
(15 баллов)
Ключи к олимпиадным заданиям по физике, 8 класс. Критерии оценивания.
Задача №1
№
этапа
Содержание этапа решения или
части задачи
Формула, чертеж, график
1
Сделано объяснение: так как
объемы шариков равны, то сила
Архимеда, действующая на шарики
одинакова, сделано вычисление
силы Архимеда.
Выведено выражение для
нахождения силы тяжести,
действующей на алюминиевый
шарик
Выведено выражение для
нахождения силы тяжести,
действующей на дно со стороны
сплошного стального шара
Сделано объяснение: так как
стальной полый шарик плавает в
воде, то сила тяжести
уравновешена силой Архимеда,
найдена масса стального шара с
полостью
FА=ƍводы g V=10H
Оценка этапа
решения или
части задачи в
баллах
2
mAL g=ƍALVg=27H
2
N=mСТg – FA= 68H
2
m g =FA m=FA / g=1кг
4
2
3
4
Итого
10
Задача№2
№
Содержание этапа решения или
этапа части задачи
1
Формула, чертеж, график
Выведена формула для нахождения Ƞ=
КПД
Ап
Оценка этапа
решения или
части задачи в
баллах
5
Аз
Ап=Ph=mgh
(𝑚+𝑚б)2ℎ
2
3
итого
Aз=F2h=
2
𝑚
Ƞ=
𝑚 + 𝑚б
Выведена формула для нахождения m2 (1 − Ƞ1)Ƞ2
=
отношения m2 к m1.
m1 (1 − Ƞ2)Ƞ1
m2
Найден ответ.
= 2,25
m1
m2 = 2,25m1
3
2
10
Задача №3
№
Содержание этапа решения или
Этапа части задачи
Формула, чертеж, график
1
Введение условных обозначений
надводной и подводной части
льдины и обозначение объема всей
льдины
2
Учет закона Архимеда при решении
данной задачи
V1- объем надводной части
льдины
V2- объем подводной части
льдины
V- объем всей льдины
V= V1 + V2
На основании закона Архимеда
вес воды в объеме погруженной
части льдины равен весу льдины в
воздухе
3
Составление уравнения на
основании данного закона
Решение уравнения относительно
неизвестной (обозначаемой как )
подводная часть льдины в общем
виде.
Математически грамотное решение
данного уравнения
Окончательное решение задачи
(дан верный ответ на 2 вопроса)
4
5
6
Оценка этапа
решения или
части задачи в
баллах
1
4
ƍв g V2= ƍл g(V1 + V2)
4
V2= V1 ƍл/( ƍв – ƍл)
3
V2=1350 м3
2
V=1545 м3
1
Итого
Задача №4
15
№
этапа
Содержание этапа решения или
части задачи
Формула, чертеж, график
1
Составлено уравнение теплового
баланса для первого шарика,
помещенного в калориметр.
Qв=Qш
свmв(t1-tв)= сшmш(tш-t1)
2
Подставлено в полученное
уравнение начальную температуру
воды 20 о С и температуре воды с
первым шариком, помещенным
калориметр 40о С.
Согласно уравнению теплового
баланса записано уравнение
соответствующее N шарикам,
помещенным в калориметр.
Выразили температуру воды для
Nго шарика и нашли формулу для
нахождения необходимого
количества шариков для заданной
конечной температуры воды.
Определили температуру воды в
калориметре с двумя шариками,
тремя и количество шариков при
свmв= 3сшmш
1
Q в = NQ ш
свmв(tn-tв)= Nсшmш(tш-tn)
3(tn-tв)= N(tш-tn)
5
3
4
5
tn =
Ntш + 3tв
3+𝑁
3(tn − tв)
tш − tn
t2=52 о С
t3=60 о С
Оценка этапа
решения или
части задачи в
баллах
3
3
𝑁=
3
котором температура воды будет
90 о С
Итого
N=21
15