Физические величины и их измерение. Задания прошедших ВПР
i
Федя готовится к соревнованиям. Максимально допустимая масса спортсмена, выступающего в его весовой категории, составляет 55 кг. Определите минимальное количество килограммов, которое нужно сбросить Феде для того, чтобы его допустили до соревнований.
Решение. Цена деления весов равна
Масса Жени 55 кг, что превышает допустимую массу на 4 кг.
Распознавание физических явлений. Задания прошедших ВПР
i
В переносных сумках-холодильниках используются так называемые «холодильные элементы». Такой элемент представляет собой пластиковый контейнер, в который налит специальный раствор. Этот контейнер сначала кладут в морозильную камеру, чтобы раствор в нём замёрз, а затем помещают контейнер в сумку-холодильник. Холодильный элемент постепенно поглощает теплоту, не давая содержимому сумки нагреться, и в конце концов раствор в нём снова становится жидким. Назовите, в каком агрегатном состоянии находится вещество, используемое в «холодильном элементе», долго находящемся в морозильной камере. Как изменяется средняя скорость теплового движения молекул этого вещества при переходе в жидкое состояние?
Решение. Вещество в «холодильном элементе» в морозильной камере находится в твёрдом состоянии. При переходе вещества в жидкое состояние средняя скорость теплового движения молекул увеличивается.
Однажды вечером Коля решил выйти на прогулку. Он обошёл весь парк за два часа, двигаясь с постоянной скоростью, равной 3,5 км/ч. Сколько километров прошёл Коля по парку? Ответ запишите в километрах.
Решение. Пройденный Колей путь найдем по формуле
Применение графиков. Зависимость расстояния или координаты от времени
i
Яков гуляет со своими друзьями по прямой аллее в парке, и они играют в прятки. Когда Яков прячется за скамейкой, он не двигается, в остальное время он бегает по дорожке в поисках укрытия. На графике показана зависимость координаты Якова от времени. Сколько времени мальчик провёл в своём первом укрытии? Ответ запишите в минутах.
Решение. Когда Яков был в укрытии, он не двигался. Его координата не менялась в течение времени от 5 до 20 мин. Значит, мальчик был в укрытии в первый раз в течение 15 мин.
Интерпретация результатов наблюдений и опытов. Задания прошедших ВПР
i
Пете стало интересно, чему примерно равен объём картофелины среднего размера. Он попросил у учителя физики 10 цилиндров объёмом 50 мл каждый и положил их в кастрюлю, после чего налил туда воду почти доверху. Затем Петя вынул из кастрюли все цилиндры и начал класть в неё картофелины. Оказалось, что после погружения пяти картофелин уровень воды в кастрюле вернулся к уровню, который был до вынимания цилиндров. Оцените объём одной картофелины, считая, что все они были примерно одинаковыми.
Решение. Зная объем каждого цилиндра, можем узнать объем вытесненной десятью цилиндрами воды: 10 · 50 = 500 мл. По условию такой же объем воды вытесняют 5 картофелины. Значит, объем одной картофелины мл.
Игорь «краем уха» слушал новости и узнал, что в связи с ожидающимися сильными морозами на Новосибирскую ТЭЦ нужно срочно доставить 2400 тонн угля. Ему стало интересно, какое минимальное число железнодорожных вагонов потребуется для этого. В интернете написано, что внутренний объём вагона 75 м3, а насыпная плотность каменного угля 800 кг/м3. Пользуясь этими сведениями, Игорь предположил, что уголь засыпается во все вагоны до уровня бортов, и сделал правильный расчёт. Что у него получилось?
Анализ результатов исследования. Механическое движение
i
Известно, что солнечные лучи достигают Земли за 8 минут 20 секунд. Скорость света в вакууме 299 792 км/с. Пользуясь таблицей, определите, в каких средах свет пройдёт то же самое расстояние более чем за 20 минут? Ответ кратко поясните.
Скорость света в различных средах
Среда
Скорость, км/с
Воздух
299 704
Лёд
228 782
Вода
225 341
Стекло
199 803
Кедровое масло
197 174
Кварц
194 613
Рубин
170 386
Алмаз
123 845
Решение. В алмазе. Время движения обратно пропорционально скорости. Поэтому подойдут те среды, скорость света в которых меньше скорости света в вакууме в раз.
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания
Баллы
Приведён полностью правильный ответ на вопрос и дано правильное объяснение
2
В решении имеется один или несколько из следующих недостатков.
Приведён только правильный ответ на вопрос без объяснения.
ИЛИ
Приведено правильное объяснение, но правильный ответ на вопрос дан лишь частично, либо ответ в явном виде отсутствует.
И (ИЛИ)
В решении дан полный правильный ответ на вопрос, но в объяснении имеется неточность.
1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла
Задача на применение законов гидростатики. Давление
i
Ходить по рыхлому снегу неудобно, так как ноги всё время проваливаются в него. Если такая прогулка всё же необходима, то используют снегоступы. Какой должна быть минимальная площадь одного снегоступа для того, чтобы человек массой 70 кг проваливался в снег не более чем на 5 см? На рыхлом снегу это условие соблюдается при давлении не более 14 кПа. Учтите, что когда человек делает шаг при ходьбе, то в какие-то промежутки времени он опирается только на одну ногу. Ответ запишите в м2.
Решение. Из формулы давления следует, что площадь опоры на одну ногу При этом сила, с которой давит человек на опору, равна весу тела, который в этом случае равен по модулю силе тяжести Тогда
Строители в Заполярье иногда используют в качестве строительного материала ледобетон. Так называют лёд с вмороженной в него галькой. Ледобетон настолько прочен, что при работе с ним нередко ломаются даже стальные зубья экскаваторов. На рисунке изображён график зависимости средней плотности ρ блока ледобетона от соотношения V/V0 (здесь V — объём гальки в блоке, V0 — общий объём блока).
1) Пользуясь графиком, определите среднюю плотность блока ледобетона в том случае, когда объёмы входящих в него гальки и льда относятся как 7/3.
2) На сколько средняя плотность гальки, входящей в состав ледобетона, отличается от плотности льда?
Ответ: 1) кг/м3; 2) кг/м3.
Решение. 1) Если объем гальки относится к объему льда как 7/1, то отношение объем гальки к общему объему равно 7/8 = 0,7. Из графика следует, что плотность в этом случае равна 1250
2) Из графика следует, что при отсутствии гальки (будет только лед) плотность равна 900 Средняя плотность ледобетона
Учитывая, что получаем
Отсюда находим разность плотностей гальки и льда:
Согласно инструкции для машинистов, если локомотив или хотя бы один вагон поезда движется по мосту, скорость поезда не должна превышать 60 км/ч. Машинист вёл поезд, строго выполняя инструкцию. На рисунке показан график зависимости скорости υ движения поезда от времени t.
1) Сколько времени машинист ехал по мосту?
2) Определите длину поезда, если длина состава в два раза больше длины моста.
3) Сколько вагонов было в составе, если длина локомотива и каждого вагона поезда l = 25 м?
Решение. 1) Из графика следует, что поезд двигался по мосту от 30 до 60 с, то есть 30 секунд.
2) Скорость поезда в этот промежуток времени равнялась υ = 54 км/ч = 15 м/с. За это время локомотив поезда прошёл путь S = υ · t = 450 м. Это расстояние складывается из длины моста и длины состава. Так как длина поезда в два раза больше длины моста, длина поезда равна L = 300 м.
3) Определим количество вагонов в поезде, учитывая, что длина каждого вагона и локомотива l = 25 м. Тогда
I) записаны положения теории, физические законы, закономерности, формулы и т. п. применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: связь между массой, объёмом и плотностью; выражение для силы тяжести; условие равновесия рычага);
II) проведены нужные рассуждения, верно осуществлена работа с графиками, схемами, таблицами (при необходимости), сделаны необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями; часть промежуточных вычислений может быть проведена «в уме»; задача может решаться как в общем виде, так и путем проведения вычислений непосредственно с заданными в условии численными значениями);
III) представлен правильный численный ответ на все три вопроса задачи с указанием единиц измерения искомой величины.
3
Приведено полное верное решение (I, II) и дан правильный ответ (III) только для двух пунктов задачи
2
Приведено полное верное решение (I, II) и дан правильный ответ (III) только для одного пункта задачи
1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2 или 3 балла
Измерение физических величин. Задания прошедших ВПР
i
В день рождения лаборанту Алексею подарили подарок, который Алексей решил взвесить (он всё всегда взвешивал). Для этого Алексей использовал равноплечие рычажные весы. На одну из чашек лаборант положил подарок, а на другую — поставил пустой стакан массой 200 г. Подарок перевесил. Тогда Алексей начал наливать в стакан воду порциями по 25 мл. После пятого доливания чашка весов с подарком поднялась. Тогда Алексей удалил из стакана 10 мл воды, и подарок снова перевесил.
1) Какую массу имеет одна порция воды объёмом 25 мл?
2) Какая масса воды была добавлена в стакан к тому моменту, когда чаша с подарком поднялась?
3) Оцените массу подарка.
Решение. 1) Масса 1 мл воды равна 1 г, поэтому одна порция воды объёмом 25 мл имеет массу 25 г.
2) В стакан было долито 125 г воды. Чашка весов со стаканом перевесила, когда её масса стала равна 325 г.
3) Масса подарка меньше 325 г, но больше 315 г. Таким образом, масса подарка около 320 г.