2013-2014 (1)

WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014
ZA D A N IA TES TO W E
W każdym za d a n iu za zn acz tylko je d n ą pra w id łow ą odpow iedź.
Za każde p op raw n ie ro zw iązane zadan ie o trz y m a sz 1 pkt.
Przy rozw ią zyw a n iu zadań za w artość p rzy sp ie sze n ia gra w ita cyjn e g o p rzy jm ij 10 m /s2.
Zadanie 1
W autobusie, który je d n o cze śn ie ham uje i skręca w prawo, zw isa ją cy sw obodnie uchw yt
dla pasażerów w zględem siedzeń dla p asażerów w ychyli się:
A. w lewo i do przodu autobusu
B. w lewo i do tyłu autobusu
C. w praw o i do przodu autobusu
D. w praw o i do tyłu autobusu.
Zadanie 2
T ram w aj po ru szeniu z m iejsca poruszał się p rzez 3 m inuty po p ro stolin io w ym fragm encie
toru z p rzy sp ie sze n ie m 2 m /s2. W a rtość pręd kość tram w aju po dw óch m inutach jego
ruchu w ynosiła:
A. 120 m /s
B. 160 m /s
C. 240 m /s
D. 180 m /s
Zadanie 3
Dwie kulki o różnych średnicach w ykon a n e z różnych m etali za w ie szon o na ram ionach
w agi sza lkow ej. G dy kulki zn a jd u ją się w pow ietrzu ram iona w agi s ą usta w io n e poziom o.
Po całkow itym za n u rzen iu k u lek w ja k ie jś cieczy:
A. ram ię w agi z m n ie jszą k u ik ą się ob n iży
B. ram ię w agi z w ię k s zą k u lk ą się obniży
C. ram iona w agi p o zo sta n ą poziom e
D. nie m ożna p rzew id zieć co się stanie z ram ion a m i wagi.
Zadanie 4
W czterech je d n a k o w y ch naczyniach zn a jd u je się woda. Energia w ew nętrzna w ody:
T = 20°C
m Woda
A.
B.
C.
D.
w
w
w
w
T = 25°C
~ 100 g
m WOda
T = 25°C
200 g
m WOda
100 g
T = 25°C
mwoda — 25 g
n aczyn iach I i III je s t taka sam a
n aczyn iach II, III, IV je s t taka sam a
n aczyn iu II je s t najw iększa
n aczyn iu I je s t najm n iejsza
Zadanie 5
Z n a jd u ją ce się 50 m nad pow ie rzch n ią ziem i ciało o m asie 2 kg zaczęło spadać
sw obodnie. Na w yso kości 10 m nad p o w ie rzch n ią ziem i energia k in etyczn a tego ciała
w ynosiła:
A. 900 J
B. 600 J
C. 800 J
str. 2/6
D. 750 J
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014
Z a d an ie 6
S zta n g ista X podniósł szta n g ę o m asie 200 kg na w y so k o ść 1 m nad zie m ią , a s zta n g ista
Y - szta ng ę o m asie 100 kg na w yso ko ść 2 m. M in im aln a praca, ja k ą m u sia ł w y k o n a ć
p rzy p odnoszeniu szta n g i szta ng ista X, w porów naniu z pra cą szta n g isty Y, była:
A.
B.
C.
D.
taka sam a
czte ry razy w iększa
dw a ra zy m niejsza
dw a ra zy w ię k szą
Z a d an ie 7
D w ie id entyczne m eta low e kule I i II, za m o co w an e na szk la n y ch sto ja ka ch i u m ie szczo n e
w odległości 2 cm od sieb ie, na e lektryzo w a n o ta k , że ładu n e k e le k try cz n y kuli I był
u je m n y i w yn o sił - 9 pC, a kuli II - dodatni i w y n o sił +3 pC. N astępnie kule ze tk n ię to i po
ch w ili ponow nie ro zsu n ię to na odległość 2 cm . Po ro zsu n ię ciu kul ich ła d u n e k e le k try c z n y
w ynosił:
A. kuli I:+
B. kuli I:+
C. kuli I: D. kuli I:-
3 pC,
6 pC,
3 pC,
9 pC,
kuli
kuli
kuli
kuli
II:
II:
II:
II:
+
+
3
6
3
3
pC
pC
pC
pC
Z a d an ie 8
R óżnica m ię dzy c iśn ie n ie m h yd ro sta tyczn ym krw i o g ę sto ści 1,6 ■103 k g /m 3 w m ózgu
człow ieka i ciśn ien ie m krw i w je g o stopach, w yn o si 2 7,2 kPa. W zrost człow ieka w ynosi
około:
A. 180 ćm
B. 170 cm
C. 165 cm
D. 178 cm
Z a d an ie 9
P ocisk o m asie 50 g p o ru sza ją cy się z s z y b k o ś c ią 54 m /s u derzył w d re w n ia n ą kłodę
i u tkw ił w niej. E nergia w e w nętrzna p rze szk o d y i pocisku (łącznie):
A.
B.
C.
D.
zm a la ła
w zrosła
w zrosła
zm a la ła
o 52 J
o 6 2 ,4 J
o 7 2 ,9 J
o 8 4,3 J
Z a d an ie 10
W a rto ść
p ręd kości
pew nego
ciała
w cza sie
ruchu
p rze d sta w io n o
na
w ykre sie . P rędkość śre d n ia tego ciała
w yzn a czo n a
dla
pierw szych
100
se ku n d ruchu w ynosiła:
A.
B.
C.
D.
7,5 m /s
8 ,5 m /s
9 m /s
15 m /s
str. 3/6
WOJEWÓDZKI KONKURS Z FIZYKI DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014
ZA D A N IA O TW A R TE
f
Zadanie 1 ( 0 - 5 p.)
W ykon an y z su b sta n cji o gęstości 720 k g /m 3 sze ście n n y klocek o kraw ędzi 4 cm pływa w cieczy.
O bjętość zan u rzon ej części sześcianu równa je s t 2/3 objętości całego sześcian u .
a) O blicz m asę sze ścia n u .
b) O blicz w artość siły w yporu działającej na sześcia n .
c) O b licz gęstość cie czy, w której pływa sześcia n .
Miejsce na rozwiązanie i odpowiedzi.
Zadanie 2 (O - 5 p.)
Piłka tenisow a o m asie 65 g uderzona ra k ie tą p rzez serw ującego te n isistę uzyskała pręd kość o w artości
70 m /s. U d erzenie (ko n ta kt ra kie ty z piłką) trw ało 0 ,0 0 5 sekundy.
a) O blicz w a rto ść p rzy sp ie sze n ia piłki będącego sku tk ie m uderzenia w n ią ra k ie tą (p rzyjm ij, że
p oczątkow a w a rto ść pręd kości piłki w ynosiła 0 m /s).
b) O blicz w arto ść siły, z ja k ą rakieta działała na piłkę.
c) Podaj w arto ść siły, z ja k ą piłka tenisow a działała na rakietę (odpow iedź uzasadnij).
d) W ym ień siły d zia ła ją ce na piłkę w tra kcie je j lotu z je d n e j stron y kortu na drugą.
Miejsce na rozwiązanie i odpowiedzi.
str. 4/6
KO M KURS FIZYC ZN Y ROK S Z K O LN Y 2 0 1 3 /2 0 14 - ETA P SZ K O LN Y
Zad an ia testo w e.
Zad.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Odp.
A
C
A
C
C
A
C
B
C
B
Z ad an ia otw arte.
ZADANIE 1
D ane:
a = 4 cm = 0,04 m - krawędź sześciennego klocka pływającego w cieczy
pk = 720 kg/m3 - gęstość substancji, z której wykonany jest klocek
V = a3 = (0,04 m)3 = 0,000064 m3 - objętość sześciennego klocka
Vzan = 2/3 V = 2/3 •0,000064 m3 - objętość zanurzonej części klocka
Szukane:
mk - masa klocka
FWyp - wartość siły wyporu działającej na klocek
pc - gęstość cieczy, w której pływa klocek
Kryteria oceniania
a) Obliczenie masy klocka na podstawie definicji gęstości substancji p = m/V:
mk = pk ■
V = pk ■a3= 720 kg/m3 • (0,04 m)3 = 720 kg/m3 • 0,000064 m3= 0,04608 kg
Punktacja
1 pkt
b) Obliczenie wartości siły wyporu (podanie wartości liczbowej z jednostką - 1 pkt) działającej na
klocek na podstawie faktu, że siły działające na klocek - ciężar o wartości Q = mg i siła wyporu
o wartości Fwyp - się równoważą, co oznacza, że wartości sił działających na klocek są równe
2 pkt
(uzasadnienie - 1 pkt.): F^p = Q = mg = 0,04608 kg • 10 m/s2 = 0,4608 N
c) Obliczenie gęstości cieczy (podanie wyniku liczbowego z jednostką - 1 pkt.) na podstawie wzoru
(1 pkt) na wartość siły wyporu działającej na ciało zanurzone w cieczy R* - pc 'Ąa,, g:
Pc = Fwyp/(Vzan g) = Fwyp/(2/3 V g) = Fwyp/(2/3 a3 g) =
2 pkt
= 0,4608 N/(2/3 ■
0,000064 m3 • 10 m/s2) = 1080 kg/m3
ZADANIE 2
Dane:
Av = 70 m/s - zmiana wartości prędkości piłki tenisowej w wyniku zderzenia rakieta-piłka
At = 0,005 s - czas trwania zderzenia piłka-rakieta
m = 65 g = 0,065 kg masa piłki
Szukane:
a - wartość przyspieszenia piłki, będącego wynikiem zderzenia piłka-rakieta
F x - wartość siły, z jaką rakieta działała na piłkę
F2 - wartość siły, z jaką piłka działała na rakietę
siły działające na lecącą nad kortem tenisowym piłkę
Kryteria oceniania
a) Obliczenie wartości przyspieszenia piłki tenisowej (podanie wartości liczbowej z jednostką) w czasie
uderzenia: a = Av/At = (70 m/s)/(0,005 s) = 14 000 m/s2.
b) Obliczenie wartości siły działania rakiety na piłkę (podanie wartości liczbowej z jednostką): Fx = m •
a - 0,065 kg ■14 000 m/s2 = 910 N.
c) Podanie wartości siły, z jaką piłka działała na rakietę w czasie zderzenia - 9 1 0 N
(1 pkt); podanie jako uzasadnienie III zasady dynamiki Newtona (1 pkt)
d) Wymienienie ciężaru piłki (siła ciężkości; siła, z jaką Ziemia przyciąga piłkę) i siły oporu ruchu z jaką
działa na piłkę powietrze.
Punktacja
1 pkt
lp k t
2 pkt
1 pkt