Олимпиады · МОШ

МОШ, 2012/13, отборочный этап, 8 класс

24 задачи

зад 1 Бег по дорожке 70×50 м

Механика › КинематикаРавномерное движение, средняя скоростьсложность 3/10черновая разметка

Беговая дорожка на стадионе представляет собой прямоугольник со сторонами 70 м и 50 м. Внутри прямоугольника на земле лежат часы. Школьницы Алиса и Василиса бегают по дорожке. Алиса движется так, что секундная стрелка часов всё время указывает на Алису. Василиса бежит с постоянной по величине скоростью. Дистанцию в один круг девочки проходят за одно и то же время. С какой скоростью бежит Василиса? Ответ выразите в м/с и округлите до десятых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

За какое время секундная стрелка делает полный оборот? Что это говорит о времени круга у Алисы?

▶ОтветСкрыть
Ответ

4{,}0

зад 2 Три груза на стержне

Механика › СтатикаРычаги и простые механизмысложность 3/10черновая разметка

На невесомый стержень длиной 9 м прикрепляют грузы: груз массой 3 кг — к одному концу, груз массой 2 кг — к другому, и груз массой 4 кг — к середине. На каком расстоянии от груза массой 3 кг должна находиться точка подвеса, чтобы получившаяся система находилась в равновесии? Ответ выразите в метрах и округлите до целых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

В равновесии точка подвеса совпадает с центром масс системы грузов.

▶ОтветСкрыть
Ответ

4

зад 3 Палец в стакане на весах

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаСила Архимедасложность 2/10черновая разметка

Стакан с водой был уравновешен на весах. Когда школьник Владислав погрузил палец в стакан, равновесие весов нарушилось. Чтобы весы вновь оказались уравновешены, Владислав добавил на противоположную чашу весов гирю массой 2 г. Какой объем воды вытеснен пальцем? Ответ выразите в кубических сантиметрах и округлите до целых. Плотность воды 1000 кг/м\(^3\).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Какая сила дополнительно действует на воду со стороны пальца и чему она равна?

▶ОтветСкрыть
Ответ

2

зад 4 Сообщающиеся сосуды разного сечения

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаСообщающиеся сосуды, гидравлический пресссложность 3/10черновая разметка

Высота воды в левом колене сообщающихся сосудов 20 см, в правом — 50 см. Найдите объем воды, перетекшей из правого колена в левое после открытия крана, соединяющего сосуды. Левое колено сосуда имеет площадь поперечного сечения 5 см\(^2\), правое — 10 см\(^2\). Ответ выразите в кубических дециметрах и округлите до десятых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

После открытия крана уровни воды в коленах сравняются; общий объём воды сохраняется.

▶ОтветСкрыть
Ответ

0{,}1

зад 5 Смешивание воды

Термодинамика и молекулярная физика › ТеплообменКоличество теплоты, уравнение теплового балансасложность 1/10черновая разметка

В сосуде находится 1 кг воды при температуре \(20^\circ\)C. В сосуд долили 0,5 кг воды при температуре \(80^\circ\)C. Чему будет равна температура воды после установления равновесия? Теплоемкостью сосуда можно пренебречь. Ответ выразите в градусах Цельсия и округлите до целых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Составьте уравнение теплового баланса: сколько тепла отдаёт горячая вода и сколько получает холодная.

▶ОтветСкрыть
Ответ

40

зад 6 КПД двигателя автомобиля

Механика › Законы сохраненияРабота и мощностьТепловые двигатели, КПД, цикл Карносложность 3/10черновая разметка

Автомобиль движется с постоянной скоростью 20 м/с по горизонтальному шоссе, развивая мощность 40 кВт. Проехав 20 км, автомобиль израсходовал 3 кг бензина. Чему равен КПД двигателя автомобиля? Удельная теплота сгорания бензина равна 46 МДж/кг. Ответ выразите в процентах и округлите до целых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Найдите время движения, затем полезную работу двигателя и сравните её с теплотой сгорания бензина.

▶ОтветСкрыть
Ответ

29

зад 7 Дистанция в три круга

Механика › КинематикаРавномерное движение, средняя скоростьсложность 3/10черновая разметка

Школьницы Алиса и Василиса участвуют в забеге. Первый круг дистанции из трех кругов Алиса пробежала со скоростью 15 км/ч, второй круг со скоростью 12 км/ч. Устав после второго круга, Алиса прошла третий круг пешком со скоростью 6 км/ч. Василиса всю дистанцию двигалась с постоянной скоростью и пришла к финишу вместе с Алисой. Найдите скорость Василисы. Ответ выразите в километрах в час и округлите до десятых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость Василисы равна средней скорости Алисы: весь путь делить на всё время. Длину круга можно взять за \(L\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

9{,}5

зад 8 Фольга из 40 атомных слоёв

Термодинамика и молекулярная физика › Молекулярно-кинетическая теорияАтомы и молекулы, оценкиМасса и плотностьсложность 5/10черновая разметка

В атомной физике расстояния измеряются в нанометрах (нм), а массы — в атомных единицах массы (а.е.м.). Один метр составляет миллиард нанометров, а один грамм равен \(6\cdot10^{23}\) а.е.м. (\(10^{23}\) — это число из единицы и 23 нулей). Масса атома алюминия составляет 27 а.е.м., а плотность алюминия 2,7 г/см\(^3\). Какую толщину имеет алюминиевая фольга, состоящая из 40 слоев атомов? Ответ представьте в нанометрах и округлите до целых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Найдите объём, приходящийся на один атом, и представьте его как кубик; тогда толщина слоя равна ребру кубика.

▶ОтветСкрыть
Ответ

10

зад 9 Масло в сообщающихся сосудах

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаСообщающиеся сосуды, гидравлический прессДавление жидкостисложность 4/10черновая разметка

В два одинаковых сообщающихся снизу сосуда налита вода плотностью 1,0 г/см\(^3\). На сколько повысится уровень жидкости в левом сосуде, если в правый поверх воды налить слой масла толщиной 10 см? Плотность масла 0,9 г/см\(^3\), все масло остается в правом сосуде. Ответ выразите в сантиметрах и округлите до десятых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сравните давления на уровне нижней границы масла в обоих коленах; уровень слева поднимется на столько же, на сколько опустится справа.

▶ОтветСкрыть
Ответ

4{,}5

зад 10 Лёд со стальным шариком

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаПлавание тел, устойчивость плаванияПлавление и кристаллизациясложность 5/10черновая разметка

В цилиндрическом сосуде с площадью основания 10 см\(^2\) плавает в воде кусочек льда, в который вмерз стальной шарик. Масса шарика 3,0 г, плотность стали 7,8 г/см\(^3\), плотность воды 1,0 г/см\(^3\). На какое расстояние понизится уровень воды в сосуде после того, как лед растает? Ответ выразите в миллиметрах и округлите до десятых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сравните объём вытесненной воды до таяния (по условию плавания) и суммарный объём льда-воды и шарика после.

▶ОтветСкрыть
Ответ

2{,}6

зад 11 Медь в воде

Термодинамика и молекулярная физика › ТеплообменКоличество теплоты, уравнение теплового балансасложность 2/10черновая разметка

В сосуд с водой при температуре 5\(^\circ\)С опустили медный брусок массой 2 кг при температуре \(80^\circ\)С. Через некоторое время в сосуде установилась температура \(23^\circ\)С. Чему равна масса воды в сосуде? Ответ представьте в килограммах и округлите до десятых. Удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/(кг\(\cdot^\circ\)C), удельная теплоемкость меди 0,38 кДж/(кг\(\cdot^\circ\)C), теплоемкостью сосуда и теплообменом с окружающей средой можно пренебречь.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Тепло, отданное медью, равно теплу, полученному водой.

▶ОтветСкрыть
Ответ

0{,}6

зад 12 Растопить лёд дровами

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыПлавление и кристаллизацияНагреватели, КПД нагревасложность 3/10черновая разметка

Чтобы растопить кусок льда массой 8 кг, взятый при температуре \(0^\circ\)C, в печи сжигают дрова с удельной теплотой сгорания 10 МДж/кг. КПД печи равен 3,3 процента. Чему равна масса сожженных дров? Ответ выразите в килограммах и округлите до целых. Удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Полезное тепло — только то, что пошло на плавление; оно составляет долю КПД от тепла сгорания дров.

▶ОтветСкрыть
Ответ

8

зад 13 Венера на одной прямой с Землёй

Механика › КинематикаДвижение по окружностисложность 4/10черновая разметка

Венера совершает полный оборот вокруг Солнца за 0,615 земных лет. Через какой промежуток времени Венера оказывается на одной прямой с Землей и Солнцем между Землей и Солнцем? Ответ выразите в годах и округлите до десятых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Рассмотрите угловые скорости планет: за искомое время Венера должна обогнать Землю ровно на один оборот.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1{,}6

зад 14 Бронзовые листы из двух тонн

Механика › Величины и простые явления (7–8 класс)Масса и плотностьсложность 2/10черновая разметка

Из бронзы плотностью 8,77 г/см\(^3\) делают прямоугольные металлические листы со сторонами 1 м и 2 м и толщиной 3 мм. Какое максимальное количество таких листов можно изготовить из двух тонн бронзы?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Найдите массу одного листа и разделите на неё общую массу; ответ округлите вниз до целого числа листов.

▶ОтветСкрыть
Ответ

38

зад 15 Рычаг с собственной массой

Механика › СтатикаРычаги и простые механизмысложность 4/10черновая разметка

Грузы массой 1 кг и 2 кг уравновесили на рычаге массой 1 кг и длиной 1 м. Каково расстояние от груза большей массы до точки подвеса? Ответ представьте в сантиметрах и округлите до десятых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Масса рычага приложена в его середине; запишите правило моментов относительно точки подвеса.

▶ОтветСкрыть
Ответ

37{,}5

зад 16 U-трубка с двумя поршнями

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаТрубки с жидкостью, U-образные трубкисложность 5/10черновая разметка

В U-образную вертикальную трубку, левое колено которой закрыто поршнем массой 3 кг, а правое — поршнем массой 5 кг, налита вода. На левом поршне лежит груз, при этом уровень воды в обоих коленах трубки одинаков. На сколько повысится уровень воды в левом колене, если груз переложить на другой поршень? Ответ представьте в сантиметрах и округлите до десятых. Площадь каждого из поршней 10 дм\(^2\), плотность воды 1,0 г/см\(^3\).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сначала найдите массу груза из равенства давлений при равных уровнях. Затем разность давлений поршней уравновешивается столбом воды; уровни разойдутся симметрично.

▶ОтветСкрыть
Ответ

2{,}0

зад 17 Брусок в расплавленном свинце

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыПлавление и кристаллизацияКоличество теплоты, уравнение теплового балансасложность 4/10черновая разметка

В расплавленный свинец, находящийся при температуре плавления \(327^\circ\)C, положили металлический тугоплавкий брусок массой 0,3 кг, имеющий температуру \(67^\circ\)C. Чему равна удельная теплоемкость бруска, если в результате кристаллизовалось 2,5 кг свинца? Удельная теплота плавления свинца \(0{,}25\cdot10^5\) Дж/кг. Представьте ответ в кДж/(кг\(\cdot^\circ\)C) и округлите до десятых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Брусок нагревается до температуры плавления свинца за счёт тепла, выделяющегося при кристаллизации.

▶ОтветСкрыть
Ответ

0{,}8

зад 18 КПД миниэлектростанции

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиТепловые двигатели, КПД, цикл КарноРабота и мощность тока, нагревателисложность 3/10черновая разметка

Миниэлектростанция вырабатывает электроэнергию для питания установки мощностью 2,34 кВт. За один час работы расходуется дизельное топливо массой 1 кг с теплотой сгорания 42 МДж/кг. Чему равен КПД электростанции? Ответ представьте в процентах и округлите до целых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сравните электроэнергию, выработанную за час, с теплотой, выделенной при сгорании топлива за то же время.

▶ОтветСкрыть
Ответ

20

зад 19 Восход Деймоса на Марсе

Механика › КинематикаДвижение по окружностиОтносительность движения, сложение скоростейсложность 4/10черновая разметка

Спутник Марса Деймос совершает полный оборот вокруг Марса за 30,29 ч, а время полного оборота Марса вокруг своей оси равно 24,62 ч. Вращение Деймоса вокруг Марса и Марса вокруг своей оси осуществляется в одном направлении. Через какой промежуток времени для находящегося на экваторе Марса космонавта повторялся бы восход Деймоса? Ответ представьте в часах и округлите до второй значащей цифры.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Космонавт вращается быстрее спутника: восход повторится, когда он обгонит Деймос на целый оборот.

▶ОтветСкрыть
Ответ

130

зад 20 Испарение в зале

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыНасыщенный парсложность 1/10черновая разметка

Максимально возможная плотность водяного пара при температуре \(22^\circ\)C составляет 19,4 г/м\(^3\). Какое максимальное количество воды может испариться при данной температуре в зале размерами \(10\times10\times5\) м\(^3\)? В начале в воздухе водяных паров не было. Ответ представьте в килограммах и округлите до десятых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Испарение идёт, пока пар не станет насыщенным; сколько тогда пара содержится во всём объёме зала?

▶ОтветСкрыть
Ответ

9{,}7

зад 21 Воздушные шарики на рычаге

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаСила АрхимедаРычаги и простые механизмысложность 4/10черновая разметка

В газе плотностью 1 кг/м\(^3\) находятся два воздушных шарика: один средней плотностью 0,5 кг/м\(^3\) и объемом 1 дм\(^3\), а другой, неизвестного объема, — средней плотностью 0,75 кг/м\(^3\). Система из рычага с равными плечами и этими шариками, подвешенными за концы рычага, находится в равновесии. Найдите объем второго шарика. Ответ представьте в дм\(^3\) и округлите до целых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При равных плечах на концы рычага должны действовать равные силы: вес шарика минус архимедова сила.

▶ОтветСкрыть
Ответ

2

зад 22 Деревянный кубик в сосуде

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаПлавание тел, устойчивость плаваниясложность 5/10черновая разметка

Сосуд с водой имеет форму куба длиной ребра 2 дм. В сосуд аккуратно кладут деревянный кубик длиной ребра 1 дм. При каком минимальном объеме воды в сосуде деревянный кубик будет плавать в воде? Ответ представьте в литрах и округлите до десятых. Плотность дерева составляет половину плотности воды.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Найдите глубину погружения плавающего кубика; вода в сосуде должна достигать как минимум этой высоты.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1{,}5

зад 23 Горячая вода растапливает лёд

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыПлавление и кристаллизацияКоличество теплоты, уравнение теплового балансасложность 3/10черновая разметка

В калориметре при температуре \(0^\circ\)С находится кубик льда длиной ребра 1 дм. Какой минимальный объем воды при температуре \(100^\circ\)С надо налить в калориметр, чтобы расплавить кубик льда? Удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/(кг\(\cdot^\circ\)С), удельную теплоту плавления льда считайте равной 336 кДж/кг, плотность льда 900 кг/м\(^3\), плотность воды 1000 кг/м\(^3\).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Минимальному объёму соответствует случай, когда горячая вода остывает до \(0^\circ\)C, а лёд как раз полностью тает.

▶ОтветСкрыть
Ответ

0{,}72

зад 24 Вода в электрочайнике

Термодинамика и молекулярная физика › ТеплообменНагреватели, КПД нагревасложность 3/10черновая разметка

В электрический чайник мощностью 1,9 кВт и КПД 60 процентов налили воду при температуре \(20^\circ\)С. Она нагрелась до кипения за 5 минут. Какой объем воды налили в чайник? Ответ представьте в литрах и округлите до десятых. Теплоемкостью чайника пренебречь. Удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/(кг\(\cdot^\circ\)С), плотность воды 1000 кг/м\(^3\).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Полезное тепло — доля КПД от энергии, выделенной чайником за 5 минут; оно идёт на нагрев воды до \(100^\circ\)C.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1{,}0

Источник: Московская олимпиада школьников по физике, 2012/13, отборочный этап, 8 класс — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.