Олимпиада по физике школьный тур 10 класс 2015-2016 уч г с решениями

Решение школьного  этапа всероссийской  олимпиады

школьников по физике в 2015 - 2016 учебном году

10  класс

Время на проведение олимпиады по физике в 10 классе - 90 минут

1.Шарик, пущенный вверх по наклонной плоскости, проходит последовательно два равных отрезка длиной l каждый и продолжает двигаться дальше. Первый отрезок  шарик прошел  за t секунд, второй за 3t секунд. Найти скорость v шарика в конце первого отрезка пути.

2. Тело плавает в воде, погрузившись в нее на 3/4 своего объема. Какая часть объема тела будет погружена в глицерин? Плотность воды 1000 кг/м3, плотность глицерина 1250 кг/м3.

3. Из одинаковых резисторов по 10 Ом требуется составить цепь сопротивлением 6 Ом. Какое наименьшее количество резисторов для этого потребуется? Начертить схему цепи.

4. (10 баллов) Зеркальная дверь АО может вращаться вокруг оси, перпендикулярной плоскости рисунка и проходящей через точку О. Мальчик М и девочка D стоят перед дверью, как показано на рисунке, причем , . На какой угол  в направлении, указанном стрелкой, нужно повернуть дверь, чтобы мальчик перестал видеть в ней изображение девочки?

Решение школьного  этапа всероссийской  олимпиады

школьников по физике в 2015 - 2016 учебном году

10  класс.

1.Шарик, пущенный вверх по наклонной плоскости, проходит последовательно два равных отрезка длиной l каждый и продолжает двигаться дальше. Первый отрезок  шарик прошел  за t секунд, второй за 3t секунд. Найти скорость v шарика в конце первого отрезка пути.

Решение 1.  (1)

2(2)

 (3)

Совместное решение уравнений 1-3 дает ответ: v =.

Правильность (ошибочность) решения	Баллы
Полное верное решение	10
Верное решение. Имеются небольшие недочеты, в целом не влияющие на решение.	8
Решение в целом верное, однако, содержит существенные ошибки (не физические, а математические).	5-6
Записана формула для расчета первого отрезка пути; второго отрезка пути, формула скорости при равноускоренном движении  (по 2 балла за каждую формулу)
Есть понимание физики явления, но не найдено одно из необходимых для решения уравнений, в результате полученная система уравнений не полна и невозможно найти решение.	2-3
Есть отдельные уравнения, относящиеся к сути задачи при отсутствии решения (или при ошибочном решении).	0-1
Решение неверное, или отсутствует.	0

2. Тело плавает в воде, погрузившись в нее на 3/4 своего объема. Какая часть объема тела будет погружена в глицерин? Плотность воды 1000 кг/м3, плотность глицерина 1250 кг/м3.

Правильность (ошибочность) решения	Баллы
Полное верное решение	10
Верное решение. Имеются небольшие недочеты, в целом не влияющие на решение.	8
Решение в целом верное, однако, содержит существенные ошибки (не физические, а математические).	5-6
Найдено решение одного из двух возможных случаев	5
Есть понимание физики явления, но не найдено одно из необходимых для решения уравнений, в результате полученная система уравнений не полна и невозможно найти решение.	2-3
Есть отдельные уравнения, относящиеся к сути задачи при отсутствии решения (или при ошибочном решении).	0-1
Решение неверное, или отсутствует.	0

3. Из одинаковых резисторов по 10 Ом требуется составить цепь сопротивлением 6 Ом. Какое наименьшее количество резисторов для этого потребуется? Начертить схему цепи.

Решение.

 Рассматривая сначала всевозможные схемы, состоящие из одного, двух и трех резисторов, убеждаемся в том, что нужно как минимум 4 резистора, и такая конфигурация существует, она указана на рисунке. Если считать все сопротивления схемы равными, то общее сопротивление такой цепи:

 

1.R₁=R/2=10/2=5 Ом (Параллельное соединение 2-х сопротивлений по 10 Ом)

2. R₂= R₁₊R=5+10=15 Ом (Последовательное соединение R₁=5 Ом и R=10 Ом)

3. R₃= R_2*R = 15*10=6 Ом

          R₂+ R   15+10

Правильность (ошибочность) решения	Баллы
Полное верное решение	10
Доказано, что резисторов нужно не менее четырех	4
Найдена цепь, удовлетворяющая условию задачи	4
Рассчитано общее сопротивление цепи	2
Есть понимание физики явления, но не найдено одно из необходимых для решения уравнений, в результате полученная система уравнений не полна и невозможно найти решение.	2-3
Есть отдельные уравнения, относящиеся к сути задачи при отсутствии решения (или при ошибочном решении).	0-1
Решение неверное, или отсутствует.	0

4. (10 баллов) Зеркальная дверь АО может вращаться вокруг оси, перпендикулярной плоскости рисунка и проходящей через точку О. Мальчик М и девочка D стоят перед дверью, как показано на рисунке, причем , . На какой угол  в направлении, указанном стрелкой, нужно повернуть дверь, чтобы мальчик перестал видеть в ней изображение девочки?

Решение.

Построение изображения  девочки  в повернутом зеркале представлено на рисунке. Видно, что предельный угол поворота зеркала, при котором мальчик еще видит изображение девочки, соответствует случаю, когда точки ,  и  лежат на одной прямой. Используя обозначения для углов, приведенных на рисунке, имеем следующие равенства: , , . Из этих равенств находим . Ответ: .

Правильность (ошибочность) решения	Баллы
Полное верное решение	10
Верное решение. Имеются небольшие недочеты, в целом не влияющие на решение.	8
Построено изображение девочки в зеркале в предельном случае	5
Получено значение угла	5
Правильное построение изображения девочки	1-2
Есть отдельные уравнения, относящиеся к сути задачи при отсутствии решения (или при ошибочном решении).	0-1
Решение неверное, или отсутствует.	0