Областная олимпиада по физике 2016, 9 класс, теоретический тур

Задача №1. На гладкой горизонтальной поверхности расположен брусок, длина которого равна

$l$ , а масса

$M$ . На бруске лежит небольшое тело массой

$m$ (см.рисунок). Коэффициент трения между маленьким телом и бруском

$\mu$ . Система, движется со скоростью

$\vartheta$ , затем брусок упруго ударяется о стенку. Какой должна быть минимальная скорость

$\vartheta$ , чтобы тело соскользнуло с бруска? (6 баллов)

комментарий/решение

Задача №2. В тот момент времени, когда центр катящегося без скольжения по горизонтальной поверхности со скоростью

$\vartheta_0$ колеса радиуса

$R$ находился в точке

$C$ (см.рисунок), с его обода сорвался застрявший камешек и пролетел через точку

$C$ . На какую максимальную высоту

$h$ над поверхностью земли взлетит этот камешек? Ускорение свободного падения

$g$ . (8 баллов)

комментарий/решение

Задача №3. Электронагреватель

$H$ подключают в электрическую цепь, соединяя его последовательно с амперметром и реостатом, к источнику тока и устанавливают реостатом силу тока

$0,1$ А (см.рисунок). Затем в электрическую цепь между точками

$\text{А}$ и

$\text{В}$ включают резистор, сопротивление которого неизвестно. При этом сила тока по показаниям амперметра стало равным

$0,05$ А. Затем этот резистор отключают и включают его в другом участке электрической цепи — между точками

$\text{А}$ и

$\text{С}$ . При этом амперметр стал показывать силу тока

$0,3$ А. Найдите отношение мощности нагревателя к полной мощности, развиваемой источником, т.е. КПД схемы во всех трех случаях. Источник тока и амперметр считать идеальными. Сопротивление электронагревателя одно и то же во всех трех случаях. (9 баллов)

комментарий/решение

Задача №4. Свинцовая пуля, летящая со скоростью 400 м/с, упруго ударяется о стальную плиту, причем в момент удара пуля обладает температурой

$107^{\circ}$ С. Скорость пули после удара равна 300 м/с. Какая часть пули расплавится, если на нагревание стальной пули пошло

$0,8$ всей работы, совершаемой плитой при ударе. Удельная теплоемкость и удельная теплота плавления свинца равны соответственно

$c=126$ Дж/(кг

$\cdot$ К),

$\lambda=25$ кДж/кг. Температура плавления свинца

$327^{\circ}$ С. (7 баллов)
комментарий/решение