Первую половину пути мотоциклист проехал со скоростью v1 вторую со скоростью v2 не равной v1

                                                                                                  №1  

Один  мотоциклист проехал половину пути со скоростью v1, а другую половину пути со скоростью v2. Другой мотоциклист этот же путь проехал половину времени со скоростью v1, а другую половину времени со скоростью v2. Определите отношение средних скоростей мотоциклистов.

Этапы решения

                            Решение

Баллы

1

Средняя скорость движения мотоциклистов на всем пути равна vср=s/t,где s – весь путь, t-все время движения.

1

2

Для первого мотоциклиста : vср’=s/(t1+t2)=s/(s/2v2+s/2v2)=s/s/2(1/v1+1/v2)=2/(1/v1+1/v2)=2v1*v2/(v2+v1)

3

3

Для второго мотоциклиста :

vср’’=s/t=(s1+s2)/t=v1*t/2+v2*t/2=(t/2*(v1+v2))/r=(v1+v2)/2

vcр’’= (v1++v2)/2

4

4

Отношение средних скоростей будет равна:

Vcр’’/vcр’=(v1+v2)/2/2v1*v2/(v1+v2)=(v1+v2)(v1+v2)/4v1*v2=(v1+v2)2/4v1+v2

2

Итого

10

                                                                                                 №2
Шарик с плотностью р, меньшей,чем у воды,падает с высоты Н в воду. Сила сопротивления в воде составляет1/3 веса шарика.Пренебрегая силой сопротивления воздуха, определите, на какую глубину шарик погрузится в воду. Плотность воды р0.

                                     Решение:                                             Fт                                                           

Дано:                                                   H                                                                                                                                                                                

 р0-плотность воды

р-плотность шарика                                                        Fсопр

Н-высота падения                                                            Fа                     h

F сопр=1/3р                                                                        Fтяж

Найти:

h-глубину погружения

Этапы решения

Решение

Баллы

1

В воздухе на шарик действует только сила тяжести Fт=mg, а в воде на шарик действует кроме силы тяжести еще архимедова сила и сила сопротивления воды.

1

2

В воде шарик имеет отрицательное ускорение,т.к. движение равнозамедленное:
-ma=Ft-(Fc+Fa),т.к. Ft=mg,Fc=1/3mg, Fa=p0gV

Имеем:

-ma=mg-mg/3-p0gV(1)

3

3

Конечная скорость шарика в воздухе равна его начальной скорости в воде:
Н= v02/2g          v02=2gH;

в воде: а=v02/2h

a=2gH/2h=gH/h

3

4

Подставляя значения а в уравнение(1):

-m*gH/h=mg-mg/3-p0gm/p

-H/h=1-1/3-p0/p

H/h=p0/p-2/3

H=3Hp/(3p0-2p)

3

Итого

10

                                                                  №3

Гиря массой m, подвешенная на пружине жесткостью k, совершает колебания амплитудой А.Определить максимальное значение импульса гири в процессе колебания.

                                                    Решение

Дано:

m-масса гири

k-жесткость пружины

А-амплитуда колебания

Этапы решения

Решение

Баллы

1

При колебаниях пружины потенциальная энергия деформированной пружины превращается в кинетическую энергию движения гири

Ep=Ek

2

2

Максимальная потенциальная энергия будет равна:

Ep=kA2/2,а в положении равновесия потенциальная энергия будет равна нулю.
При этом, кинетическая энергия будет максимальной,т.к. скорость груза небольшая:
Ek=mv2/2

3

3

На основании закона сохранения энергии,имеем:
kA2/2=mv2/2
kA2= mv2

v=    kA2/m

v=A    k/m

3

4

Импульс гири при прохождении положения равновесия будет максимальным:

Р=mv

P=mA     k/m

2

Итого

10

                                                                  №4

Определить,до какой минимальной температуры надо нагреть стальной шарик,чтобы он,будучи положен на лед,полностью в него погрузился.Температура льда O0С,удельная теплоемкость стали С,плотность стали р0,плотность льда р,удельная теплота плавления льда λ.

.
                                                       Решение

Дано:

t0= O0С
C -удельная теплоемкость стали

р0- плотность стали

p- плотность льда

λ- удельная теплота плавления льда

Этапы решения

Решение

Баллы

1

Количество теплоты,которое выделяет стальной шарик при охлаждении до O0С будет равно количеству теплоты,которое необходимо для расплавления льда в объеме шарика:

Qш =Qп

2

2

Следовательно, Qш=m0C(t-t0),где m0— масса шарика.

Так как m0=p0V,то Qш= p0VС(t-t0)-количество теплоты,отданное шариком при его охлаждении.

3

3

Количество теплоты,полученное льдом в процессе плавления :

Qп= λm,где m-масса расплавленного льда,

m=pV

Qп=λ pV

 

3

4

Уравнение теплового баланса:

Р0VC(t-t0)= λ pV
Решая,получим:t=λ p/ p0С+ t0

2

Итого

10

                                                      №5

Определить,сколько витков никелиновой проволоки надо навить на фарфоровый цилиндр диаметром d, чтобы сделать кипятильник,в котором за время t закипела бы вода массой m,взятая при температуре t1.Напряжение в сети U.Диаметр проволоки d0, а к  полезного действия кипятильника принять равным 50%. Удельное сопротивление никелина р,удельная теплоемкость воды С.

Дано:

d- диаметр цилиндра

t- время нагрева до кипения

m-масса воды
t1-начальная температура воды

t2-конечная температура воды

С- удельная теплоемкость воды

р- удельное сопротивление никелина

d0-диаметр проволоки

n=50%
U-напряжение в сети
Найти: N

Этапы решения

Решение

Баллы

1

Количество теплоты,необходимое для нагревания воды:
Q1=Cmt
Количество теплоты ,выделяемое кипятильником за время t:
Q2=U2/R*t
Cопротивление нагревательного элемента кипятильника:

R=pl/s,где l-длина проволоки,s-площадь поперечного сечения

1

2

Коэффициент полезного действия кипятильника:

n=Q1/Q2*100%

50%= Q1/Q2*100%

5 Q2=10 Q1

Q2=2 Q1

U2/R*t=2cmt

U2s/pl*t=2cm(t2-t1)

3

3

Определим длину проволоки:

U2st=pl2cm(t2-t1)

l= U2st/2pcm(t2-t1),где s=пr2=пd02/4

тогда l= U2 пd02t/8pcm(t2-t1)

3

4

Длина одного витка проволоки :

l1=пd
Число витков найдем ,разделив длину проволоки на длину одного витка:
N=l/ l1= U2 пd02t/8pcm(t2-t1)пd= U2d02t/8pcm(t2-t1)пd

3

Итого

10
Источник

10 класс

  1. Свободно падающее тело прошло последние 30 м за время 0,5 с. Найти высоту падения.

  2. У вас имеется четыре одинаковых резистора сопротивлением 60 Ом. Начертите все возможные схемы их соединения и рассчитайте их сопротивления.

  3. На рисунке изображена светящаяся точка и её изображение, даваемое линзой, оптическая ось которой — прямая АВ, также указана на рисунке. Найти положение линзы и её фокусов.

  1. Один мотоциклист проехал половину пути со скоростью v1, а другую половину пути со скоростью v2. Другой мотоциклист этот же путь проехал половину времени со скоростью v1, а другую половину времени со скоростью v2. Определите отношение средних скоростей мотоциклистов.

  2. Определить, до какой минимальной температуры надо нагреть стальной шарик, чтобы он, будучи положен на лед, полностью в него погрузился. Температура льда O0С, удельная теплоемкость стали С, плотность стали р0, плотность льда р, удельная теплота плавления льда λ.

Ответы и решения

№1. 195 м (10 баллов)

Обозначим искомую высоту за H, последние 30м — за h, скорость, с которой начало проходить последние 30 м за V, а это время 0,5 с — за t.
h=Vt+gt2/2; V=h/t-gt/2 (2 балла)
Начальная скорость прохождения участка h равна конечной скорости прохождения предыдущего участка полёта. (2 балла)
H-h=(V2 –V02)/2g; тело падает свободно, значит V0=0; (2 балла)
H-h=V2 /2g; подставляем V, получаем:
H-h=h2 /2g*t2 -h/2+g*t2 /8 (2 балла)
H=195,3125(м) (2 балла)
(может быть другое решение )

№2. (10 баллов)

10 схем – за каждую 1 балл. Если есть схемы с перемычками кз, то дать дополнительные баллы.

а- 240 Ом, б- 15 Ом, в- 80 Ом, г-150 Ом, д-45 Ом, е-36 Ом, ж -24 Ом, з – 100 Ом, и – 60 Ом, к -60 Ом.

№3. (10 баллов)

Линза собирающая (2 балла)

Луч, проходящий через оптический центр линзы, идет не преломляясь. (2 балла)

Точка О – оптический центр. Следовательно, КL – положение линзы, (2 балла)

М – фокус линзы находим, проводя луч СL параллельно АВ и затем через точку D. (2 балла)

наличие рисунка (2 балла)

№4.

Средняя скорость движения мотоциклистов на всем пути равна vср=s/t,где s – весь путь, t-все время движения. (2 балла)

Для первого мотоциклиста : vср’=s/(t1+t2)=s/(s/2v2+s/2v2)=s/s/2(1/v1+1/v2)=2/(1/v1+1/v2)=2v1*v2/(v2+v1) (3 балла)

Для второго мотоциклиста :

vср’’=s/t=(s1+s2)/t=v1*t/2+v2*t/2=(t/2*(v1+v2))/r=(v1+v2)/2

vcр’’= (v1++v2)/2 (3 балла)

Отношение средних скоростей будет равна:

Vcр’’/vcр’=(v1+v2)/2/2v1*v2/(v1+v2)=(v1+v2)(v1+v2)/4v1*v2=(v1+v2)2/4v1+v2 (2 балла)

№5. t=λ p/ p0С+ t0 (10 баллов)

Количество теплоты, которое выделяет стальной шарик при охлаждении до O0С будет равно количеству теплоты, которое необходимо для расплавления льда в объеме шарика:

Qш =Qп (2 балла)

Следовательно, Qш=m0C(t-t0),где m0- масса шарика.

Так как m0=p0V,то Qш= p0VС(t-t0)-количество теплоты, отданное шариком при его охлаждении. (3 балла)

Количество теплоты, полученное льдом в процессе плавления :

Qп= λm,где m-масса расплавленного льда,

m=pV

Qп=λ pV (3 балла)

Уравнение теплового баланса:

Р0VC(t-t0)= λ pV

Решая, получим: t=λ p/ p0С+ t0 (2 балла)

Литература

  1. С.Н. Белолипецкий « ОЛИМПИАДНЫЕ ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ ДЕСЯТЫХ КЛАССОВ» Рекомендовано Научно-методическим советом МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия; Москва, Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013

  2. 4EGENA100.ru- сайт 4 ЕГЭ на 100 баллов

  3. http://fizolimpiada.ru/olimpiada-fizike-10klass-3.html -образовательный портал

  4. В.И.Лукашек, «Физическая олимпиада» пособие для учащихся, Москва «Просвящение», 1987

Источник

Мотоциклист прошел первую половину пути со скоростью v1 , а вторую половину со скоростьюv2.

Получите формулу для средней скорости.

Докажите, что средняя скорость не превосходит среднегоарифметического значений v1 и v2.

Вы находитесь на странице вопроса Мотоциклист прошел первую половину пути со скоростью v1 , а вторую половину со скоростьюv2? из категории Физика.
Уровень сложности вопроса рассчитан на учащихся 5 — 9 классов. На странице
можно узнать правильный ответ, сверить его со своим вариантом и обсудить
возможные версии с другими пользователями сайта посредством обратной связи.
Если ответ вызывает сомнения или покажется вам неполным, для проверки
найдите ответы на аналогичные вопросы по теме в этой же категории, или создайте
новый вопрос, используя ключевые слова: введите вопрос в поисковую строку,
нажав кнопку в верхней части страницы.

Источник


  •
  • 0




Один автомобиль прошел половину пути со скоростью V1, а вторую половину пути со скоростью V2; другой автомобиль шел треть времени со скоростью V1, а две трети времени со скоростью V2. Какова средняя скорость каждого автомобиля?

  • Комментариев (0)



  • 0


Vcp=(s1+s2)/(t1+t2)
t1=s1/v1     t2=s2/v2
===
1) vcp=(s/2+s/2)/(s/(2*v1)+s/(2*v2))=2*v1*v2/(v1+v2)
2) vcp=(s/3+2*s/3)/(s/(3*v1)+2*s/(3*v2))=3*v1*v2/(v2+2*v1)
====================================

  • Комментариев (0)

Источник

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Переменная это область оперативной памяти компьютера которая может во время работы программы
  • Перечень страховых компаний участвующих в страховании имущества являющегося предметом залога
  • Петя с долоховым проехали часового который мрачно ходил по мосту определить вид придаточного
  • План график наращивания мероприятий по повышению устойчивости работы объекта в военное время
  • План производства стратегической единицы бизнеса корпорации входит в стратегию корпоративную