Konkurs Fizyczny „Lwiątko 2003” klasa I liceum i technikum

Olimpiady, konkursy, zadania
Konkurs Fizyczny „Lwiàtko 2003”
klasa I liceum i technikum
Zadania 1–10 za trzy punkty
1. Gdy patrzymy na ko∏o przeje˝d˝ajàcego roweru,
zdarza si´, ˝e szprychy w dolnej cz´Êci ko∏a widaç
wyraênie, a w górnej szprychy jakby zlewajà si´ ze
sobà. Dlaczego?
A. Efekt spowodowany jest drganiami rozgrzanego powietrza
B. Górna cz´Êç ko∏a obraca si´ szybciej wokó∏
osi ko∏a
C. Pr´dkoÊç liniowa górnych szprych jest wi´ksza
D. Nic takiego nie wyst´puje
E. W górnej cz´Êci ko∏a szprychy rozmieszczone
sà g´Êciej
2. Na rysunku pokazano
barometr rt´ciowy. Ile
jest równe ciÊnienie rt´ci w punkcie P?
A. Zero
B. 210 mm Hg
C. 550 mm Hg
D. 760 mm Hg
E. 1310 mm Hg
3. Jak podczas lotu skierowany jest wektor przyspieszenia rzuconego ukoÊnie kamienia?
A. W gór´
B. Stycznie do toru
C. Pionowo w dó∏
D. Poziomo
E. Inna odpowiedê
4. Âlimak pe∏znie po lewej Êcianie akwarium, pod wodà. Jak
skierowana jest si∏a dzia∏ajàca na niego ze strony cieczy?
Woda nie dostaje si´ mi´dzy
cia∏o Êlimaka i szk∏o.
5. Praca si∏y grawitacji nad sputnikiem, poruszajàcym si´ po ko∏owej orbicie, jest w ciàgu po∏owy
jednego obiegu
A. Równa zeru
B. Dodatnia
C. Ujemna
D. Dodatnia lub ujemna, zale˝nie od którego
punktu orbity liczymy po∏ow´ obiegu
E. Dodatnia lub ujemna, zale˝nie od promienia
orbity
6. Obserwator patrzy pionowo w dó∏ na g∏adkà powierzchni´ wody o g∏´bokoÊci 1 m. Ile jest równa
pozorna g∏´bokoÊç wody?
A. 1 m B. Wi´cej ni˝ 1 m C. Mniej ni˝ 1 m
D. To zale˝y, z jakiej odleg∏oÊci patrzy obserwator
E. Przy g∏´bokoÊci 1 m nie widaç dna
232
FIZYKA W SZKOLE
7. Skoczywszy z tratwy, ch∏opiec przez 15 minut p∏ynà∏ pod pràd, a potem obróciwszy si´ i p∏ynàc
z tym samym wysi∏kiem dogoni∏ tratw´. Jak d∏ugo trwa∏o doganianie tratwy?
A. 5 min
B. 10 min
C. 15 min
D. 20 min
E. 30 min
8. Ci´˝arek o masie m wisi na
dwóch spr´˝ynach o sta∏ej
spr´˝ystoÊci k .
Wyd∏u˝enie ka˝dej ze spr´˝yn jest równe
2mg
mg
mg
mg
A.
B.
C.
D.
2k
k
k
4k
E.
4mg
k
9. Gdzie znajduje si´ obraz przedmiotu, umieszczonego w ognisku soczewki skupiajàcej?
A. W ognisku po drugiej stronie soczewki
B. W odleg∏oÊci podwójnej ogniskowej
C. Pomi´dzy pojedynczà i podwójnà ogniskowà
D. Mi´dzy ogniskiem i soczewkà
E. Obraz nie powstaje
10. Jakà maksymalnà wysokoÊç mo˝e mieç kamienna
kolumna? Wytrzyma∏oÊç kamienia na Êciskanie
jest równa 5 MPa, a jego g´stoÊç 5000 kg/m3 .
Przyjmij g = 10 m/s2 .
A. 10 m B. 50 m C. 100 m D. 500 m E. 1 km
Zadania 11–21 za cztery punkty
11. Ka˝de z trzech zanurzonych na t´ samà
g∏´bokoÊç naczyƒ ma
przystawione denko
o tym samym polu
powierzchni. Denka odpad∏yby dopiero, gdyby na
ka˝dym denku postawiç od Êrodka odwa˝nik 1 kg.
Co si´ stanie, jeÊli w ka˝dym z naczyƒ znajdzie si´
1 kg wody?
A. Odpadnà denka naczyƒ 1 i 2
B. Odpadnà denka naczyƒ 2 i 3
C. Odpadnà denka naczyƒ 1 i 3
D. Odpadnà wszystkie trzy
E. Nie odpadnie ˝adne
12. Na którym rysunku prawid∏owo pokazano kierunki
i zwroty wektorów przyspieszenia ró˝nych punktów
ko∏a, które toczy si´ bez poÊlizgu? Ârodek ko∏a porusza si´ ruchem jednostajnym prostoliniowym.
4/2003
Olimpiady, konkursy, zadania
13. Wzd∏u˝ którego z naszkicowanych torów, przy nieobecnoÊci tarcia, poruszaç si´ b´dzie Êrodek masy walca,
gdy przepalimy nitk´.
cem K zaczynamy poruszaç w prawo z szybkoÊcià
1 m/s. Jak d∏uga cz´Êç sznura b´dzie poruszaç si´
w prawo po dwóch sekundach?
A. 1 m
◦
14. Para wodna w temperaturze 100 C uleg∏a skropleniu. Jak zmieni∏y si´ przy tym jej: 1) obj´toÊç
2) masa 3) g´stoÊç 4) energia wewn´trzna?
A. Wzros∏y 3) i 4), zmala∏y 1) i 2)
B. Nie zmieni∏y si´ 2) i 4), zmala∏a 1), wzros∏a 3)
C. Wzros∏a 3), zmala∏y 1) i 4), nie zmieni∏a si´ 2)
D. Wzros∏y 3) i 4), zmala∏a 1), nie zmieni∏a si´ 2)
E. Przy sta∏ej temperaturze wszystkie cztery
wielkoÊci zachowa∏y swoje wartoÊci
15. Planeta X posiada niedu˝y ksi´˝yc K, zaÊ planeta Y niedu˝y ksi´˝yc L. Obie planety majà takà
samà mas´, a ksi´˝yce krà˝à po ko∏owych orbitach o takim samym promieniu. Jednak ksi´˝yc K
ma dwa razy wi´kszà mas´, ni˝ ksi´˝yc L. Stosunek okresów obiegu ksi´˝yców K i L wynosi
A. 2
B.
2
C. 1
D.
0, 5
E. 0,5
16. Uk∏ad pokazany na rysunku jest w równowadze.
Z jakà si∏à naciàgni´ta jest
spr´˝yna? Blok i nici sà
niewa˝kie.
A. 10 N
B. 20 N
C. 30 N
D. 50 N
E. 110 N
17. Bierzemy dwie jednakowe butelki, do pierwszej
nalewamy nieco wody, w drugiej jest tylko powietrze. Obie zatykamy korkami. Jak zmieni si´ ciÊnienie w butelkach, gdy obie podgrzejemy do 60◦C?
A. W obu jednakowo
B. Bardziej wzroÊnie w pierwszej butelce
C. Bardziej wzroÊnie w drugiej butelce
D. W pierwszej wzroÊnie, w drugiej zmaleje
E. W pierwszej wzroÊnie, w drugiej pozostanie
bez zmian
18. Cysterna wype∏niona cieczà porusza si´ z przyspieszeniem.
CiÊnienia w punktach 1, 2, 3, 4 spe∏niajà
A. p1 = p2 = p3 < p4
B. p1 = p2 = p3 > p4
C. p1 = p2 > p3 = p4
D. p1 > p2 > p3 > p4
E. p4 > p3 > p2 > p1
19. D∏ugi sznur KL porusza si´ po g∏adkim stole
w lewo z szybkoÊcià 1 m/s. W pewnej chwili koƒ4/2003
B. 1,5 m
C. 2 m
D. 3 m
E. 4 m
20. Klocek o masie m porusza si´ po poziomym stole
pod dzia∏aniem si∏y F nachylonej pod kàtem ϕ
do wektora pr´dkoÊci v . Wspó∏czynnik tarcia kinetycznego klocka o stó∏ wynosi µ . Si∏a tarcia ma
wartoÊç
A. µmg
B. µF sin ϕ
C. Fµ cos ϕ
D. µ(mg − F sin ϕ)
E. F cos ϕ
Zadania 21–30 za pi´ç punktów
21. Z pó∏kul o jednakowych rozmiarach sklejono kul´.
Jedna z pó∏kul ma dwa razy wi´kszà mas´ ni˝ druga. Kula p∏ywa w wodzie (g´stoÊç 1 g/cm3 ), zanurzajàc si´ dok∏adnie do po∏owy.
G´stoÊç ci´˝szej pó∏kuli wynosi
2
A. 1 g/cm3
B. g/cm3
3
1
2
1
C. g/cm3 D. g/cm3
E. g/cm3
2
5
3
22. Jakà mas´ powinien mieç Êrodkowy ci´˝arek, aby
pozostawa∏ nieruchomy? Bloczki i nici sà niewa˝kie.
A.
4m1 m2
m1 + m2
C.
m1 m2
2(m1 + m2 )
D.
3m1 m2
m1 + m2
B.
2m1 m2
m1 + m2
E.
m1 m2
m1 + 2m2
23. O jaki kàt nale˝y odchyliç od pionu nitk´ z wiszàcà na niej kulkà, aby podczas jej przejÊcia przez
po∏o˝enie równowagi si∏a naciàgu nici by∏a równa dwukrotnemu ci´˝arowi kulki?
A. 20◦
B. 30◦
C. 45◦
D. 60◦
E. 90◦
24. SzerokoÊç rzeki d , szybkoÊç pràdu U . SzybkoÊç
p∏ywaka wzgl´dem wody jest k -krotnie wi´ksza
od szybkoÊci pràdu. Zatem czas potrzebny na
przep∏yni´cie rzeki po najkrótszej drodze
(w uk∏adzie odniesienia brzegów) wynosi
d
d
d
A.
B.
C. U
U + kU
U 1 + k2
D.
d
U k2 − 1
E.
d
kU
FIZYKA W SZKOLE
233
Olimpiady, konkursy, zadania
25. W czajniku o mocy 200 W podgrzewamy 1 kg wody, ale po osiàgni´ciu 90◦ C temperatura przestaje rosnàç. O ile ostygnie woda przez 10,5 s od
momentu wy∏àczenia czajnika? Ciep∏o w∏aÊciwe
wody to 4200 J/(kg · K) .
A. o 0, 5◦ C
B. o 1◦ C
C. o 1, 5◦ C
D. o 2◦ C
E. o 2, 5◦ C
29. Wagon towarowy jedzie z szybkoÊcià 10 km/h.
Wewnàtrz po obwodzie wagonu biega pies z szybkoÊcià 10 km/h wzgl´dem wagonu. Tor psa wzgl´dem ziemi ma kszta∏t
26. Jakà wartoÊç i jaki
zwrot ma pr´dkoÊç
osi O szpulki, gdy koniec nawini´tej nitki
ciàgniemy z pr´dkoÊcià v ?
Szpulka toczy si´ bez poÊlizgu.
A. v
R
, w prawo
R−r
B. v
R
, w lewo
R−r
C. v
R
, w prawo
R+r
D. v
R
, w lewo
R+r
E. v
R
, w prawo
r
27. Do jednej z rurek
naczyƒ po∏àczonych, gdzie znajdowa∏a si´ woda,
dolano oleju. S∏upek oleju ma wysokoÊç 5 cm. O ile podniós∏ si´
poziom wody w pozosta∏ych rurkach? G´stoÊci
wody i oleju to 1000 kg/m3 i 800 kg/m3 .
A. 0,2 cm B. 0,8 cm C. 1 cm D. 1,25 cm
E. 2 cm
28. Ile minimalnie trzeba by po∏àczyç oporników
30-omowych, aby otrzymaç opór 20 omów?
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 E. powy˝ej szeÊciu
234
FIZYKA W SZKOLE
30. Przez lekki blok, przy nieobecnoÊci tarcia, przerzucony jest lekki sznur, a na nim wiszà dwie ma∏py o jednakowych masach. Uk∏ad jest w równowadze. Ma∏py zaczynajà podchodziç po sznurze,
jedna z przyspieszeniem a , druga z przyspieszeniem 2a wzgl´dem sznura.
Po jakim czasie ka˝da
z ma∏p dosi´gnie bloku?
A. t1 =
B. t1 =
l
,
a
t2 =
l
,
2a
t2 =
C. t1 = t2 =
D. t1 = t2 =
l
2a
l
a
2l
3a
l
a
E. t1 = t2 =
2l
a
4/2003