27-28 апреля 2023 Физика 10 класс ответы и задания для пригласительного этапа 2023 ВСОШ Сириус
Задания, ответы и решения пригласительного школьного этапа 2023-2024 всероссийской олимпиады школьников ВСОШ по физике 10 класс пройдет 27-28 апреля 2023 согласно графику проведения. Попробовать свои силы в решении нестандартных задач могут ученики 10 класса из любого региона России, а также учителя, родители и все желающие.
№ 1 На неподвижном клине с углом α=30∘ при основании удерживают два бруска с массами m и M, связанные невесомыми нерастяжимыми нитями и системой из блоков, как показано на рисунке. Все отрезки нитей, не касающиеся блоков, параллельны наклонной плоскости. Блоки невесомые и могут вращаться на своих осях без трения. Трением между брусками, между брусками и наклонной плоскостью также можно пренебречь. Ускорение свободного падения g=10 м/с2.
Как будут двигаться бруски относительно наклонной плоскости клина, если их отпустить?
Оба бруска будут двигаться вниз
Брусок M будет двигаться вниз, брусок m —— вверх
Брусок M будет двигаться вверх, брусок m —— вниз
Бруски будут двигаться в противоположных направлениях. Направление движения брусков при этом зависит от соотношения их масс
Чему равно отношение модулей скоростей брусков vm / vM в процессе движения?
1/3
1/2
1
2
3
Предположим, что брусок m удерживают неподвижным, прикладывая к нему внешнюю силу, направленную параллельно наклонной плоскости. Чему равна сила натяжения нити, привязанной к бруску m, если масса бруска M составляет 2 кг? Ответ выразите в ньютонах, округлите до десятых.
Теперь m =1 кг, M =2 кг. Чему будет равен модуль ускорения бруска m, если бруски отпустить? Ответ выразите в м/с2, округлите до десятых.
№ 2 Два вертикальных цилиндрических сосуда соединены в нижней части трубкой пренебрежимо малого объёма. Внутри цилиндров установлены поршни, которые могут перемещаться без трения. Пространство под поршнями заполнено гелием. В средней части цилиндров на высоте h=40 см имеются упоры, ограничивающие движение поршней вниз. Площади поперечного сечения цилиндров S1=100 см2, S2=150 см2, массы поршней m1=25 кг, m2 =40 кг. Цилиндры теплоизолированы. Теплообменом между газом и цилиндрами с поршнями в условиях задачи можно пренебречь. Внешнее давление равно атмосферному P0 =105 Па, внутри цилиндров давление гелия изначально равно атмосферному. Начальная температура газа под поршнями равна 27 ∘C.
Внутри одного из цилиндров установлен нагреватель мощностью N==15 Вт, включая который, можно изменять температуру газа в цилиндрах. Через некоторое время после включения нагревателя объём газа под поршнями начинает увеличиваться. Универсальная газовая постоянная R=8.31 Дж/(моль ⋅⋅ К), ускорение свободного падения g=10 м/с2. Цилиндры высокие, и за время эксперимента поршни остаются внутри них (не «выскакивают»). Параметры газа (давление и температуру) можно считать одинаковыми в обоих цилиндрах при любых процессах.
В каком порядке поршни начинают двигаться?
Оба поршня приходят в движение одновременно
Сначала начинает двигаться левый поршень, через некоторое время после него —— правый
Сначала начинает двигаться правый поршень, через некоторое время после него —— левый
В движение приходит только левый поршень, правый всё время остается на месте
В движение приходит только правый поршень, левый всё время остается на месте
При каком давлении гелия под поршнями объём гелия начнёт увеличиваться? Ответ выразите в килопаскалях, округлите до целых.
На сколько градусов необходимо увеличить температуру гелия под поршнями, чтобы его объём начал увеличиваться? Ответ выразите в градусах Цельсия, округлите до целых.
Через какое время после включения нагревателя объём гелия начнёт увеличиваться? Ответ выразите в секундах, округлите до целых.
С какой скоростью будет изменяться объём гелия под поршнями с момента, когда один или оба поршня придут в движение? Ответ выразите в см3/с, округлите до целых.
№ 3 Два маленьких кубика массами m1 =0.15 кг и m2 =0.15 кг, заряженные положительными зарядами q1 =5 мкКл и q2 =15 мкКл, удерживают на шероховатой горизонтальной поверхности на расстоянии l=1 м друг от друга. Коэффициент трения μ=0.3. Ускорение свободного падения g==10 м/с2. Значение
Кубики одновременно отпускают.
Что происходит с кубиками сразу после того, как их отпускают?
Кубик m1 начинает двигаться вправо, кубик m2 начинает двигаться влево
Кубик m1 начинает двигаться влево, кубик m2 начинает двигаться вправо
Кубик m1 начинает двигаться влево, кубик m2 остаётся на месте
Кубик m1 остаётся на месте, кубик m2 начинает двигаться вправо
Оба кубика остаются на месте
Заряд кубика m2 уменьшили в три раза, то есть q1 =5 мкКл, q2 =5 мкКл. После освобождения кубики остаются в покое на горизонтальной поверхности. Кубик m1 начинают медленно перемещать с постоянной скоростью по прямой в направлении кубика m2, прикладывая для этого к нему постепенно увеличивающуюся силу F.
На какое расстояние придётся передвинуть кубик m1 от его исходного положения до момента, когда кубик m2 придёт в движение? Ответ выразите в сантиметрах, округлите до целых.
Чему равно значение силы F в момент времени, когда кубик m2 придёт в движение? Ответ выразите в ньютонах, округлите до десятых.
Какую работу совершит сила F к моменту, когда кубик m2 придёт в движение? Ответ выразите в джоулях, округлите до сотых.