8 класс ответы по физике

Решения задач 8-го класса
Задача №1
Средняя скорость на всём пути:
Vср=
𝑆1 +𝑆2
𝑡1 +𝑡2
S2=S-S1
t1= 1 =
𝑆
2∗𝑆1
𝑉1
𝑉ср
𝑆
𝑆2
𝑉2
2∗𝑉ср
t2= 2 =
Vср=2∗𝑆1
=
𝑆
𝑆−𝑆1
+
𝑉ср 2∗𝑉ср
𝑆−𝑆1
2∗𝑉ср
=
2∗𝑆∗𝑉ср
4∗𝑆1 +𝑆−𝑆1
3*S1+S=2S
𝑆
60
3
3
S1= ; S1=
= 20 (км)
Ответ: S1=20 км
Задача №2
Количество теплоты, выделяемое водой при охлаждении до 0°C и при
кристаллизации:
Qв=𝑚в ∗ 𝑐в ∗ (0 − 𝑡в ) − 𝑚в ∗ 𝜆
Количество теплоты, получаемое льдом при нагревании до установившейся
температуры τ:
Qл=𝑚л ∗ 𝑐л ∗ (τ − 𝑡л )
Уравнение теплового баланса:
Qв+Qл=0 ⇒
-𝑚в ∗ 𝑐в ∗ 𝑡в − 𝑚в ∗ 𝜆 + 𝑚л ∗ 𝑐л ∗ (τ − 𝑡л ) = 0
𝑚в ∗𝑐в ∗𝑡в +𝑚в ∗𝜆+𝑚л ∗𝑐л ∗𝑡л
τ=
τ≈ -5,2 °C
𝑚л ∗𝑐л
Ответ: τ≈ -5,2 °C
Задача №3
На тело действуют: сила тяжести и выталкивающая сила.
Условия равновесия тела, погруженного в жидкость (II закон Ньютона)
𝐹̅т + 𝐹̅А = 0
𝑚𝑔 − 𝑝ж ∗ 𝑔 ∗ 𝑉 = 0
𝑚 = 𝑝т ∗ 𝑉0
𝑝т ∗ 𝑉0 ∗ 𝑔 = 𝑝ж ∗ 𝑉 ∗ 𝑔
𝑝т ∗ 𝑉0 = 𝑝ж ∗ 0,8 ∗ 𝑉0
𝑝т = 0,8 ∗ 𝑝ж
𝑝т = 640 (
кг
)
м3
Ответ:𝒑т = 𝟔𝟒𝟎 (кг/м𝟑 )
Задача №4
1
5
2
2
Общее сопротивление электрической цепи: 𝑅общ = 𝑅 + 𝑅 + 𝑅 = 𝑅
Сила тока в цепи: 𝐼общ =
𝐼общ =
𝑈𝐴𝐵
𝑅общ
⇒ (по закону Ома)
2 ∗ 𝑈𝐴𝐵
5∗𝑅
Напряжение на участке AC цепи по закону Ома:
𝑈𝐴𝐶 = 𝐼общ ∗ 𝑅
𝑈𝐴𝐶 =
2 ∗ 𝑈𝐴𝐵 ∗ 𝑅 2 ∗ 𝑈𝐴𝐵
=
5∗𝑅
5
𝑈𝐴𝐶 =
2 ∗ 10
= 4 (В)
5
Ответ: 𝑼𝑨𝑪 = 𝟒 В
Решения задач 9-го класса
Задача №1
Рассмотрим две ситуации:
1)
II закон Ньютона: 𝑇̅1 + m𝑔̅ =0
𝑇1 =mg
2)
II закон Ньютона: 𝑇̅2 + m𝑔̅ + 𝐹̅𝐴 =0
𝐹𝐴 + 𝑇2 - m𝑔 =0
𝐹𝐴 +0,6∙T1- m𝑔 =0
𝜌в ∙ 𝑔 ∙ (V - V0) + 0,6∙ m𝑔 - m𝑔 = 0
𝜌в ∙ (V - V0)=0,4 ∙ 𝜌𝑎 ∙ V
𝜌в ∙ V0=𝜌в ∙ V - 0,4∙ 𝜌𝑎 ∙ V
𝑉(𝜌в −0,4∙𝜌а )
V0=
𝜌в
V0=50∙10-6- 20∙10-6
V0=30∙10-6
Ответ: V0=30см3
Задача №2
Сила тока распределяется между сопротивлениями цепи пропорционально их
значениям. Разность потенциалов между точками АВ: 𝜑𝐴 − 𝜑𝐵 = 0
Тока через участок АВ не будет. RAB=0
Общее сопротивление цепи:
1
𝑅общ
=
1
1
2
1
+
=
=
2𝑅 2𝑅 2𝑅 𝑅
Rобщ=R
Ответ: Rобщ=R
Задача №3
II закон Ньютона для человека:
̅1 + mg +𝑇̅=0
𝐹̅тр1 + 𝑁
𝜇1 ∙N1=T∙ cos 𝛼
N1=mg + T∙ sin 𝛼
𝜇1 ∙(mg + T∙ sin 𝛼)= T∙ cos 𝛼
(1)
II закон Ньютона для саней:
̅2 +𝑀
̅ 𝑔+𝑇̅= 0
𝐹̅тр2 + 𝑁
T∙ cos 𝛼=𝜇2 ∙N2
N2 = Mg - T∙ sin 𝛼
𝜇2 ∙(Mg - T∙ sin 𝛼) = T∙ cos 𝛼(2)
Приравняем (1) и (2) :
𝜇1 ∙(mg + T∙ sin 𝛼) =𝜇2 ∙(Mg - T∙ sin 𝛼)
𝑔(𝜇2 ∙𝑀−𝜇1 ∙𝑚)
T=
(3)
sin 𝛼∙(𝜇1 +𝜇2 )
Подставим (3) в (1) :
𝜇1 ∙T∙ sin 𝛼+ 𝜇1 mg = T∙ cos 𝛼
T=
𝜇1 𝑚𝑔
cos 𝛼−𝜇1 ∙sin 𝛼
(4)
Приравняем (3) и (4) :
cos 𝛼(𝜇2 ∙ M − 𝜇1 ∙ 𝑚) = sin 𝛼 ∙(M ∙ 𝜇2 ∙ 𝜇1 + m ∙ 𝜇2 ∙ 𝜇1 )
tg 𝛼=
𝜇2 ∙M−𝜇1 ∙ 𝑚
𝜇2 ∙𝜇1 ∙(𝑀+𝑚)
tg 𝛼 ≈ 0,21 ;
𝜶= arctg 0,21 ≈ 11,8 °
Задача №4
Возможны следующие предельные варианты в зависимости от конечной
температуры льда:
1) Если получится лед при температуре меньше – 2 °С, то на повторный
нагрев понадобится столько же теплоты и времени, сколько было
затрачено на первый раз :
Q=m∙C1∙Δt (1) => m=
Q
𝐶1 ∙Δt
(2)
2) Если получится лед при температуре 0 °С, тогда сначала его надо будет
расплавить, а затем согреть полученную воду на 2 °С, то есть
затратить теплоты :
Q1=m∙λ+m∙C2∙Δt
(3)
Подставим (2) в (3) :
Q(λ+С2 ∙Δt)
Q1=
С1 ∙Δt
=80,6∙Q
Искомое время лежит в интервале:
τ1<τ2< 80,6∙ τ1
Решения задач 10-го класса
Задача № 1
Направим ось х по наклонной плоскости вниз, а ось у перпендикулярно ей
вверх.
Угол между начальной скоростью и осью х обозначим через . Тогда
получим аналогию тела брошенного под углом к  «горизонту».
Максимальная высота подъема камня будет соответствовать высоте забора h
Из закона СЭ получим h = (v0sin)2/(2gcos) (Можно из кинеаматических
соотношений. Найти время подъема из условия, что скорость vy над забором
равна 0. Записать закон движения для оси у, приравняв у= h, найти v0.)
Отсюда v0 =(2ghcos)1/2/ sin. Следовательно, минимальная скорость будет
при условии бросания камня под углом 90 к поверхности горы.
Ответ v0 =(2ghcos)1/2
Задача № 2
Процесс 1-2 изотермический, 2-3 – изохорный, 3-4 – изотермический при Т3 =
½ Т1, 4-1 –изохорный. Обозначим подведенную теплоту в процессе 1-2 через
Q.
Из первого закона термодинамики имеем:
Процесс 1-2: Q12 =A12 =Q, тк U12 =0; процесс 2-3 Q23 =U23 ; процесс 3-4 Q34
=A34 теплота отводится; процесс 4-1: Q41 =U41 = Q по условию. Из анализа
процессов 2-3 и 4-1 следует Q23 = - Q41 = - Q12, тк U23 =Сv(T3-T1) = - U41=
Сv(T1-T3). Теплота, подведенная в цикле равна 2Q
К.п.д. цикла  = Ацк/ (2Q). Работа цикла в диаграмме PV равна площади
цикла и равна площади криволинейной трапеции, ограниченной изотермами
Т1 и Т3, и изохорами V1 и V2
Данную площадь можно посчитать как сумму маленьких прямоугольников с
высотой Р1i – P3i и основанием Vi. Отсюда работа цикла будет равна :
Ацк = (( Р1i - P3i )Vi) = ( 1/2Р1i Vi) =1/2 А12 = Q/2, P3i = Р1i /2, тк Т3 =Т1/2
 = Ацк/ (2Q) = Q/4Q =1/4 = 25%.
Ответ  = Ацк/ (2Q) = Q/(4Q) =1/4 = 25%.
ЗАДАЧА №3
F1 = kQq/a2; F2 = kQq2 /4a2=0,1 kQq/a2=0,1F1 F3 = 0,01F1 и т.д. Видно, что силы
взаимодействия заряда Q с i –ым зарядом qi образуют убывающей
геометрическую прогрессию со знаменателем равным 0,1.Силы со
направлены. Отсюда сила, действующая на заряд Q, равна сумме убывающей
геометрической прогрессии
Ответ F = kQq/a2/(1-0,1) = 10/9 kQq/a2= 5/(18 0) Qq/a2 (H)
ЗАДАЧА №4
Данную задачу никто не решил, поэтому она вошла в очный тур для 11 кл.
Решение здесь не приводится.
Задача №5
Потенциалы в точках 1, 4, 8, 5 равны между собой и равны 1 . Потенциалы
в точках 6, 7, 3 равны между собой и равны 3. Отсюда следует, что
сопротивления на ребрах 4-3, 8-7, 5-6 соединены параллельно меду собой и
разность потенциалов ( напряжение) на них равна U.
Сопротивления на ребрах 2-3 и 2-6 соединены параллельно между собой и
последовательно к ним подключено сопротивление на ребре 1-2. На этой
группе падение напряжения равно U. R4-3,5-6,8-7 =1/3 R. R1-2,2-6,2-6 = 1/2 R + R =
3/2 R
Отсюда общее сопротивление куба равно
R= (R4-3,5-6,8-7  R1-2,2-6,,2-6, )/( R4-3,5-6,8-7 + R1-2,2-6,2-6,) = (1/3 R 3/2 R) /(1/3 R +3/2 R
)=3/11R Ом
Общий ток равен I0 = 11U/(3R) А. Принимаем величину тока I = U/(3R),
отсюда I0 =11I
Токи на участках 4-3, 8-7, 5-6 равны U/R = 3I; токи на участках : II-2 = 2I; I2-6 =
I2-3 = I; II-5 = II-4 = 4,5 I; I5-8 = I4-8 = 1,5 I; I6-7 = 4I ; I7-3 = 7I
Решения задач 11-го класса
.
Задача №1
Пусть время движения лайнеров до спуска катера t1; время движения катера до
встречи с лайнером 2 t
AO = v1∙ t1
OB = v2∙ t1
AC = u∙t
BC = v2∙ t
AO = OC∙ cos 𝛼= v1∙ t1= (v2∙ t1+ v2∙ t)cos 𝛼
AO = u∙t∙
1
t𝑔 𝛼
= v1∙ t1
v1∙ t1 =
v1∙ t1 = (v2∙ t1 + v2∙ t)cos 𝛼 =
t1=
u∙t
t𝑔 𝛼
u=
𝑢
∙
u∙t
t𝑔 𝛼
u∙t
t𝑔 𝛼
𝑡
v1 t𝑔 𝛼
v2
=(
∙
u∙t
v1 t𝑔 𝛼
v2
v1
+ v2∙ t)cos 𝛼
v2
∙u∙ cos 𝛼 + v2∙ cos 𝛼 ∙ tg 𝛼=u∙(1 - ) cos 𝛼 = v2∙ cos 𝛼 ∙ sin 𝛼
v1
Ответ: u =
v2∙v1∙ sin 𝛼
√3
=
31,6∙35∙ 2
v1− v2∙cos 𝛼 35−31,6∙1
= 49,9 ≈ 50
2
км
ч
Задача №2
Решение: максимальная энергия катушки с индуктивностью L будет
соответствовать максимальной энергии и во второй катушке
1) Соединение катушек последовательное
Из ЗСЭ ->Wc=Wk1+Wk2=
𝐿1 ∙𝐼12
2
+
𝐿2 ∙𝐼12
2
=
𝐿1 ∙𝐼12
2
𝑊1 =
+
2∙𝐿1 ∙𝐼12
2
=
3
𝐿
2 1
1
𝑊
3
2) Соединение катушек параллельное
Из ЗСЭ ->W=Wk1+Wk2=
𝐿1 ∙𝐼12
2
+
𝐿2 ∙𝐼12
2
Из свойств параллельного соединения
𝑈𝐿1 = 𝑈𝐿2 → 𝐿1 ∙ 𝐼1 = 𝐿2 ∙ 𝐼2
𝑊 = 𝑊1 +
𝑊1 =
𝐿
𝐼2 = 𝐼1 ∙ 𝐿1
2
𝐿2 𝐿1 2 2 𝐿1 𝐿1 ∙ 𝐼12
1
3
∙ ( ) ∙ 𝐼1 = ∙
+ 𝑊1 = 𝑊1 + 𝑊1 = 𝑊1
2 𝐿2
𝐿2
2
2
2
2
𝑊
3
2
Ответ: 1) при параллельном соединении 𝑊1 = 3 𝑊
1
2) при последовательном соединении 𝑊1 = 3 𝑊
Задача №3
Радиус в любой момент времени определяется:
𝜌=
𝜔=
v2
𝑎𝑛
v
𝜌
v2
→ 𝑎𝑛 = =v∙ 𝜔
𝜌
∙ 𝐼12 = 3 𝑊1
v = √v𝑥2 + v𝑦2
v𝑥 = v0 ∙ cos 𝛼
v𝑦 = v0 ∙ sin 𝛼 – gt
𝑎𝑛 = g ∙ cos 𝛽 cos 𝛽 =
v𝑥
v
𝜔=
𝑎𝑛 g ∙cos 𝛽 v𝑥 ∙g
gv0 ∙cos 𝛼
=
= 2=
=
2
v
v
v
((v0 ∙cos 𝛼) + (v0 ∙ sin 𝛼)2 −2v0 ∙ sin 𝛼∙ gt +(gt)2 )
gv0 cos 𝛼
10∙17∙0,5
85
=
≈
= 0,895 ≈ 0,9 рад/с
2
2
√3
v0 −2v0 gt∙sin 𝛼+(gt)
289−20∙17∙ + 100 90
2
Задача №4
По условию
𝑑𝑊𝑘
𝑑𝑡
= 𝑃кат = 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 𝑈𝐿 ∙ 𝐼𝐿 ,𝐼𝐿 − ток через катушку
𝑈𝐿 = 𝑈𝑅 = 𝐼𝑅 ∙ 𝑅 = 𝜉 − 𝐼0 ∙ 𝑟 -> P=𝑈𝑅 ∙ 𝐼𝐿 = 𝐼𝑅 ∙ 𝑅 ∙ 𝐼𝐿
𝑃 ∙ 𝐼0 =
𝜉 − 𝐼𝑅 ∙ 𝑅
𝜉 − 𝐼𝑅 ∙ 𝑅
𝜉 − 𝐼𝑅 ∙ (𝑅 + 𝑟)
= 𝐼𝐿 + 𝐼𝑅 → 𝐼𝐿 =
; 𝐼𝑅 =
𝑟
𝑟
𝑟
Мощность 𝑃кат = 𝐼𝑅 ∙ 𝑅 ∙ 𝐼𝐿 = 𝑅 ∙ (𝜉 ∙ 𝐼𝑅 − 𝐼𝑅2 (𝑟 + 𝑅)) . Условие максимума
𝑑𝑃𝑘
𝑑𝐼𝑅
= 𝜉 − 2 ∙ 𝐼𝑅 ∙ (𝑅 + 𝑟) = 0 → 𝐼𝑅 =
𝜉
2(𝑅+𝑟)
или 𝑃кат = 𝑓(𝐼𝑅 ) − парабола, ветви направлены вниз)
𝑃𝑚𝑎𝑥 − в вершине параболы (−
𝐼𝑅 =
𝜉
2(𝑟+𝑅)
𝑏
𝜉
=
)
2𝑎 2 ∙ (𝑟 + 𝑅)
– условия максимума
𝑑𝑃𝐿
𝑑𝐼𝑅
=0
𝜉∙𝑅
7∙6𝑟
Отсюда 𝑈𝐿 = 𝑈𝑅 = 𝐼𝑅 ∙ 𝑅 =
=
=3В
2(𝑅+𝑟)
2∙7𝑟
Ответ 𝑼𝑳 = 𝑼𝑹 = 𝑰𝑹 ∙ 𝑹 =
𝝃∙𝑹
=
𝟐(𝑹+𝒓)
𝟕∙𝟔𝒓
𝟐∙𝟕𝒓
=𝟑В
Задача №5
Пусть объемная доля воды α =
𝑉воды
𝑉0
p≈ 105 Па, т.к. t = 100 °С
Запишем уравнение, составленное для водяного пара
P𝑉0 =
α=
1
𝑚−α𝑉0 ρ
𝜇в
(m -
𝑉0 ∙ρ
RT
P𝑉0 𝜇в
RT
1
) = 1∙1 ( 3∙10-3-
105 ∙10−3 ∙18∙10−3
8,31∙373
) = 2,4∙10-3
Задача №6
f – расстояние от изображения до объектива
d – расстояние от предмета до объектива
h – расстояния от объектива до поверхности воды
𝑑
𝑓=
𝑘
Из формулы тонкой линзы получим
𝑓=𝐹∙
ℎ=𝑑−
𝑘+1
31
=9∙
= 9,3 см
𝑘
30
𝐻
𝐻
= 𝑓 ∙ 𝑘 ∙ = 279 см − 99 см = 180 см. = 1,8 м.
ℎ
𝑛