Олимпиады · МОШ

МОШ, 2019/20, отборочный этап, 8 класс

12 задач

зад 1 График пути

Механика › КинематикаГрафики движения, путь как площадьРавномерное движение, средняя скоростьсложность 3/10черновая разметка

На графике изображена зависимость пройденного телом пути от времени.

  1. С какой скоростью тело двигалось в течение первого часа? Ответ укажите в км/ч и округлите до десятых.

  2. Чему равна средняя скорость за 5 часов? Ответ укажите в км/ч и округлите до десятых.

  3. В какой момент времени у тела была максимальная средняя скорость? Ответ укажите в часах и округлите до десятых.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость на участке — это наклон графика пути; средняя скорость за время \(t\) — путь к этому моменту, делённый на \(t\) (наклон прямой из начала координат).

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) \(3\) км/ч;  2) \(3{,}2\) км/ч;  3) \(4{,}5\) ч.

зад 2 Система блоков и груз

Механика › СтатикаБлоки и полиспастысложность 4/10черновая разметка

На рисунке изображена система, состоящая из блоков, невесомых нитей и массивного груза.

Рисунок
  1. Какую силу нужно прикладывать к свободному концу нити, чтобы равномерно поднимать груз массой \(m=3\) кг? Все блоки в данном вопросе считать невесомыми. Ускорение свободного падения \(g=10\) Н/кг. Ответ укажите в Н и округлите до десятых.

  2. Как изменится ответ на предыдущий вопрос, если средний блок окажется массивным с \(M=2\) кг? Ответ укажите в Н и округлите до десятых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Идите от груза вверх по нитям: на каждом блоке запишите условие равновесия, помня, что сила натяжения одной невесомой нити одинакова по всей длине.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) \(7{,}5\) Н;  2) \(17{,}5\) Н.

зад 3 Стержень и высыпающийся песок

Механика › СтатикаРычаги и простые механизмыРавновесие тел, моменты силсложность 5/10черновая разметка

Массивный стержень покоится на подставке, опираясь одним концом на гладкий пол. На другом конце стержня укреплена чаша массой 200 г, внутри которой находится песок массой 400 г (см. рисунок). После того, как в чаше сделали небольшое отверстие, из неё на пол начинает высыпаться песок с постоянным массовым расходом 15 г/c. Масса стержня 2,4 кг. Ускорение свободного падения \(g=10\) Н/кг.

Рисунок
  1. Гладкий стол действует на стержень силой, направленной: 1 — вертикально вверх; 2 — вверх, перпендикулярно стержню.

  2. Сила, с которой стержень действует на пол, с течением времени: 1 — увеличивается; 2 — уменьшается.

  3. Найдите силу, с которой стержень действует на пол, через 5 с после начала высыпания песка? Ответ укажите в ньютонах и округлите до сотых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Составьте условие равновесия стержня (правило моментов) относительно опоры-подставки; сила со стороны гладкого пола направлена перпендикулярно полу.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) 1;  2) 1;  3) \(1{,}65\) Н.

зад 4 Куб в двухслойном озере

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

Верхний, пресный слой воды в озере имеет толщину 50 см. Плотность пресной воды 1000 кг/м\(^3\). Глубинные воды озера имеют плотность 1200 кг/м\(^3\), потому что содержат в своем составе большее количество соли. В озеро опустили однородное тело в форме куба с длиной ребра 1 м. Плотность тела равна 1050 кг/м\(^3\). Найдите высоту, на которую верхняя грань куба выступает над поверхностью пресной воды. Площадь озера считайте очень большой. Ответ укажите в см и округлите до десятых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Куб плавает, пересекая обе жидкости: сила Архимеда складывается из двух частей — от погружённой части в пресной воде (она целиком в слое 50 см) и в солёной.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(4{,}2\) см.

зад 5 Котёнок и щенок едят сосиски

Механика › Величины и простые явления (7–8 класс)Скорость заполнения, потоки, «пробки»сложность 4/10черновая разметка

Котёнок по имени Гав и щенок разжились двумя одинаковыми сосисками. После того, как они с двух концов съели первую сосиску, котёнок стал массивнее на 20 грамм. Вторую сосиску тоже ели с двух концов, но котёнок увеличил скорость поедания в два раза, и после поедания второй сосиски его масса стала ещё на 30 граммов больше. Скорость поедания сосиски щенком при этом не поменялась. Котёнок и щенок в обоих случаях начинали есть сосиску одновременно. Какова масса одной сосиски? Ответ выразите в граммах, округлите до целого числа.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сосиска съедается за время, за которое сумма масс, съеденных обоими, равна массе сосиски; масса, съеденная каждым, пропорциональна времени и его скорости.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(60\) г.

зад 6 Равновесие системы блоков

Механика › СтатикаБлоки и полиспастысложность 3/10черновая разметка

С какой силой \(F\) необходимо действовать на свободный конец невесомой нити, чтобы система находилась в равновесии, если массы всех блоков и груза равны \(m=1\) кг. Ускорение свободного падения считать равным 10 Н/кг. Ответ выразите в Н (ньютонах), округлите до целого числа.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Блоки здесь не невесомы: на каждом запишите условие равновесия с учётом его веса, начиная с нижнего блока с грузом.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(10\) Н.

зад 7 Спортсмен на трамплине

Механика › СтатикаРычаги и простые механизмыРавновесие тел, моменты силсложность 2/10черновая разметка

На рисунке показан спортсмен, который стоит на трамплине и готовится к выполнению прыжка с места. Масса спортсмена 58 кг. Лёгкая доска трамплина лежит на двух опорах, которые находятся на расстоянии \(d=1{,}5\) м друг от друга. Её длина равна \(L=4{,}5\) м. Ускорение свободного падения считать равным 10 Н/кг.

Рисунок
  1. Левая опора действует на доску с силой \(F_1\), направленной: А) вверх; Б) вниз.

  2. Чему равна сила \(F_1\). Ответ выразите в Н (ньютонах), округлите до целого числа.

  3. Правая опора действует на доску с силой \(F_2\), направленной: А) вверх; Б) вниз.

  4. Чему равна сила \(F_2\). Ответ выразите в Н (ньютонах), округлите до целого числа.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите правило моментов относительно каждой из опор по очереди; направление силы определяйте по тому, куда доска «хочет» повернуться.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) Б (вниз);  2) \(F_1 = 1160\) Н;  3) А (вверх);  4) \(F_2 = 1740\) Н.

зад 8 Два шарика одинаковой массы

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаСила АрхимедаПлавание тел, устойчивость плаванияСредняя плотность, сплавы и смесисложность 5/10черновая разметка

Два шарика равной массы сделаны из одного и того же металла. Один из них сплошной, а другой имеет полость. Если в наполненный до краёв сосуд с водой осторожно положить плавать шарик с полостью, то через край сосуда выльется 20 см\(^3\) воды, если же в сосуд погрузить сплошной шарик, то из сосуда вытечет 5 см\(^3\) воды. Плотность воды равна 1 г/см\(^3\). Ускорение свободного падения считать равным 10 Н/кг.

  1. Чему равна сила Архимеда, действующая на полый шарик? Ответ выразите в мН, округлите до целого числа.

  2. Найдите плотность металла, из которого сделаны шарики. Ответ выразите в г/см\(^3\), округлите до целого числа.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Плавающий шарик вытесняет воду, равную по массе ему самому; сплошной шарик той же массы тонет и вытесняет воду объёмом, равным своему.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) \(200\) мН;  2) \(4\) г/см\(^3\).

зад 9 Два велосипедиста

Механика › КинематикаРавномерное движение, средняя скоростьОтносительность движения, сложение скоростейсложность 5/10черновая разметка

Расстояние между Кузнецком и Никольским составляет 100 км. В один и тот же момент времени из Кузнецка в Никольское и из Никольского в Кузнецк начинают ехать два велосипедиста. Велосипедист, выехавший из Кузнецка, ехал всю дорогу с постоянной скоростью \(v\). Выехавший из Никольского велосипедист ехал сперва со скоростью 36 км/ч, а после встречи с велосипедистом из Кузнецка поехал дальше со скоростью 25 км/ч. В Кузнецк и Никольское оба велосипедиста приехали одновременно. На каком расстоянии от Кузнецка они встретились? Ответ выразите в км, округлите до целого числа.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

До встречи время у обоих одинаково, после встречи тоже; выразите времена через расстояние до места встречи и приравняйте отношения.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(44\)–\(46\) км (допустимый интервал ответа).

зад 10 Тело на пружине и стержень в жидкости

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаСила АрхимедаСила упругости, пружины и их соединенияБлоки и полиспастысложность 5/10черновая разметка

Система, состоящая из тела объемом \(V=125\) см\(^3\), невесомой пружины жесткостью \(k=100\) Н/м и стержня с поперечным сечением \(S=10\) см\(^2\), частично погруженного в жидкость плотностью \(\rho=700\) кг/м\(^3\), уравновешена с помощью нити, перекинутой через блок (см. рисунок). Трение в оси блока отсутствует. Подвешенное к пружине тело полностью погружают в жидкость плотностью \(2\rho=1400\) кг/м\(^3\), и после этого система вновь оказывается в равновесии.

Рисунок
  1. На сколько после установления нового равновесия системы изменится деформация пружины? Ответ выразите в см, округлите до целого числа.

  2. На сколько при этом изменится глубина погружения стержня в жидкость? Ответ выразите в см, округлите до целого числа.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила натяжения нити одна и та же с обеих сторон блока; при погружении тела в жидкость меняется сила, растягивающая пружину, а значит, и сила, действующая на стержень.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) \(2\) см;  2) \(25\) см.

зад 11 Подставка с двумя грузами

Механика › СтатикаБлоки и полиспастыРавновесие тел, моменты силсложность 5/10черновая разметка

Система из подставки массой \(M\) и двух грузов массой \(m\) находится в равновесии, как показано на рисунке (наблюдается зеркальная симметрия). Нити и блоки невесомы, трения в осях блоков нет. Найдите минимальное значение отношения \(m/M\), при котором это равновесие возможно. Ответ округлите до десятых.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Рассмотрите силы, действующие на подставку и на каждый груз; нить тянет подставку вверх, а груз давит на подставку вниз.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(0{,}5\).

зад 12 Два калориметра со льдом

Термодинамика и молекулярная физика › ТеплообменКоличество теплоты, уравнение теплового балансаПлавление и кристаллизациясложность 5/10черновая разметка

Имеются два идеальных калориметра, в одном из которых находится вода при температуре \(t_0 = 20\) °С, а в другом — вода и два в точности одинаковых куска льда в состоянии термодинамического равновесия. Из второго калориметра перекладывают в первый один кусок льда, и там устанавливается температура \(t_1 = 10\) °С. Затем в первый калориметр перекладывают второй кусок льда. Какая температура установится в нём? Удельная теплоёмкость воды \(c = 4200\) Дж/(кг\(\cdot\)°C), удельная теплота плавления льда \(\lambda = 330000\) Дж/кг. Ответ выразите в градусах Цельсия и округлите до десятых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Лёд из равновесной смеси имеет \(0\) °С; запишите уравнение теплового баланса для первого перекладывания и найдите массу воды, выраженную через массу куска льда.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(1{,}8\) °С.

Источник: Московская олимпиада школьников по физике, 2019/20, отборочный этап, 8 класс — условия (1) · условия (2) · условия (3) · решения (1) · решения (2) · решения (3). Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.