Максимальное число баллов за работу -50

1. Автомобиль массой m движется с постоянной скоростью и описывает окружность диаметром d. Коэффициент трения µ. Определить, какова при этих условиях мощность двигателя автомобиля. (10 баллов)

Анализ и возможное решение:

Пусть Q – сила реакции опоры автомобиля, . Благодаря силе трения автомобиль удерживается на окружности. Выполнен рисунок с расстановкой сил. (2 балла)

Мощность двигателя автомобиля . (1 балл)

Сила трения сообщает автомобилю центростремительное ускорение:

; . (1 балл)

Тогда . Отсюда определяем скорость автомобиля на повороте:

; . (2 балла)

Тогда мощность автомобиля .

Но так как , то . (3 балла)

Ответ: (1 балл)

2. Уединенный металлический шар заземлен через резистор сопротивлением R. На шар одновременно налетают N электронов, имеющих вдали от него одинаковую скорость υ. Какое количество теплоты Q выделится на шаре за время t? Масса и заряд е электрона известны. (10 баллов)

Анализ и возможное решение:

Энергию сообщают шару, налетающие на него электроны, обладающие кинетической энергией .

. (1 балл)

Когда электроны попадают на шар, между ним и землей возникает разность потенциалов и по резистору пройдет ток. Количество выделившейся на шаре теплоты равно разности между кинетической энергией налетевших на него электронов и работой А этого тока:

. (2 балла)

Работа тока определяется по формуле: . (1 балл)

Силу тока находим , (1 балл)

Тогда . (1 балл)

Получаем: . (3 балла)

Ответ: (1 балл)

3. На каком расстоянии от линзы получится мнимое изображение и во сколько раз оно будет меньше предмета, если сам предмет находится перед рассеивающей линзой на расстоянии 9F, где F – фокусное расстояние? (10 баллов)

Анализ и возможное решение:

Выполнен пояснительный рисунок. (3 балла)

, (уменьшение) (1 балл)

Для рассеивающей линзы , (2 балла)

Подставим значение ; ; умножим полученное выражение на , получаем .

Отсюда . (2 балла)

Получаем , т.е. уменьшится в 10 раз. (1 балл)

Ответ: мнимое изображение предмета получится на расстоянии и будет меньше предмета в 10 раз. (1 балл)

4. Возможное решение:

Схема включения лампочек изображена на рисунке:

(10 баллов)

5. Экспериментальное задание.

Определить удельную теплоту растворения поваренной соли. (10 баллов)

Оборудование: весы, разновес, термометр, калориметр, стакан с водой, поваренная соль.

Выполнение работы:

1. Определить массу соли с помощью весов (m).

2. По разности масс калориметра с водой и пустого калориметра определяем массу воды ().

3. Термометром определяем начальную температуру воды в калориметре ().

4. При опускании соли в воду и ее растворения температура воды понижается до (t).

5. Из уравнения теплового баланса находим удельную теплоту растворения соли:

;

, где с – удельная теплоемкость воды.

Система оценивания:

3 балла – выбран и описан метод, записано уравнение теплового баланса

1 балл – определена масса поваренной соли

2 балла – определена масса воды

1 балл – измерена начальная температура воды

1 балл – измерена температура воды после растворения соли

1 балла – получена формула для расчета λ, дан числовой ответ

1 балл – проведена оценка погрешности

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: