Сборник задач по физике со спортивным содержанием,

Сборник задач по физике для 7 класса.

Шувалова Юлия Константиновна,

учитель физики

высшей категории

МОБУ СОШ №9 им. Н.Островского, г. Сочи

Сборник задач по физике со спортивным содержанием по темам курса физики в 7 классе. Хоккей.

Пояснительная записка.

В 2014 году в г. Сочи будут проводиться Олимпийские игры по зимним видам спорта. На протяжении нескольких лет в нашей стране идет подготовка к этому событию по всем направлениям, в том числе и в образовании. Министерством образования и науки Российской Федерации реализуется система олимпийского образования «Сочи-2014», в которую входят учебно-методические комплексы (УМК) по различным предметам программы общего образования.

Целью учебно-методических комплексов является интеграция олимпийского и паралимпийского образования в содержание образования по предметам в основной/полной (средней) школе.

Основными задачами учебно-методического комплекса являются

- формирование олимпийской культуры учащихся в процессе обучения предмету

- формирование информационно-операционной готовности к олимпийской активности.

В этом учебном году, участвуя в разработке «Олимпийского» УМК по физике, я сделала подборку задач по физике со спортивным содержанием. Задачи из предлагаемого сборника можно использовать при подготовке «Олимпийских» уроков или контекстных включений с олимпийской тематикой.

Сборник задач со спортивным содержанием

по темам курса физики в 7 классе.

Хоккей.

Тема №1. Введение.

1. Выделите из перечисленных понятий единицы измерения, физические величины, приборы, тела. Ответ представьте в виде таблицы: метр, длина, путь, скользиметр, плотность, м/с, секундомер, свисток, килограмм, шайба, секунда, линейка, коньки, клюшка.

Ответ:

Единицы измерения

2. Впервые в руки клюшку Яромир Ягр взял в 1976 году, тогда ему было 4 года. Сколько секунд прошло с этого времени до 2010 года?

Ответ: 1072224000с.

3. При возникновении спорных ситуаций судьи могут измерить диаметр шайбы и длину клюшки игрока. Какая линейка при таких измерениях даст большую погрешность – с мм или см делениями? Какова эта погрешность?

Ответ: с см делениями, 0,5 см.

Тема №2. Первоначальные сведения о строении вещества.

4. В каких агрегатных состояниях находится вода во время хоккейного матча?

Ответ: в твердом.

5. Сравните расположение молекул в разных агрегатных состояниях вещества: шайба, воздух в ледовой арене, вода под коньком.

Ответ: в твердом состоянии молекулы расположены в определенном порядке, в газах и жидкостях нет порядка в расположении.

6. Объясните способ нанесения краски на лед хоккейного поля.

Ответ: происходит проникновение молекул краски между молекулами льда.

7. Для нанесения рисунка на хоккейную экипировку используют краску. Какое физическое явление происходит при окрашивании?

Ответ: диффузия.

8. Смачивается ли форма краской?

Ответ: да

Тема №3. Взаимодействие тел.

Масса и плотность тела.

9. Минимальный размер площадки установлен в 40х20 метров, толщина льда 3 сантиметра, плотность льда 900 кг/м³. Определите массу льда.

Ответ: 21600кг.

10. Клюшки изготавливают из дерева(плотность сосны 500 кг/м³), алюминия(плотность алюминия 2700 кг/м³), пластика(плотность пластика 1400 кг/м³). Рассчитайте примерную массу клюшки, если её объём примерно равен 1400 кубических сантиметров.

Ответ: 0,7кг; 3,78кг; 1,96кг.

Механическое движение.

11. Покоится или движется шайба в ловушке падающего вратаря? Какими данными нужно дополнить задачу, чтобы ответить на вопрос?

Ответ: относительно вратаря покоится, относительно льда движется.

12. Как объяснить изменение направления движения шайбы, столкнувшейся с клюшкой хоккеиста или с бортом?

Ответ: происходит взаимодействие шайбы с другими телами, в результате взаимодействия меняется скорость.

13. Хоккеист Александр Попов - молния на коньках, умеющий набирать с шайбой скорость 28,3 мили в час и 29,7 мили в час без неё. Переведите скорости движения Александра Попова в СИ, учитывая, что 1 миля – 1,6093 км.

Ответ: 45,5км/ч=12,6м/c; 47,8км/ч=13,3м/c

14. Скорость взрослых хоккеистов-любителей достигает 48 км/ч, а молодых игроков (12 лет) — 593 м/мин. Упавший и скользящий по льду хоккеист может двигаться со скоростью около 6,7 м/с. Сравните эти скорости.

Ответ: 48км/ч=13,3м/c > 9,9м/c > 6,7 м/с.

15. Хоккей - стремительная игра, поэтому у вратаря есть всего лишь 0,45 секунды для того, чтобы отреагировать на бросок, сделанный с 18,3 м от ворот. Определите, с какой скоростью летит шайба.

Ответ: 40,7м/с.

16. За какое время хоккейная шайба, имея скорость 7м/с, прошла расстояние 15 м?

Ответ: 2с.

17. За какое время шайба, брошенная хоккеистом Антоном Бабчуком в сторону ворот со скоростью 169,6 км/ч, пролетит 25 метров?

Ответ: 0,53с.

18. Средние показатели времени пробега хоккеистами пятиметрового отрезка со старта: нападающие - 1,18 сек; защитники - 1,21 сек. Найдите и сравните скорости игроков.

Ответ: 4,2м/с > 4,1м/c.

19. Пользуясь данными предыдущей задачи, объясните, какой из графиков подходит для нападающих и защитников.

Ответ: 1- нападающие; 2- защитники.

20. На графике изображена зависимость скорости движения хоккеиста Евгения Тимкина от времени. Определите: характер движения хоккеиста.

Рассчитайте пройденный путь, если скорость равна 13 м/с, а время движения 2 секунды. Постройте график зависимости пути от времени движения.

Ответ: движение равномерное; 26м.

21. На графиках изображены зависимости пути от времени движения для хоккеистов Дмитрия Власенкова (график 1) и Тимофея Шишканова (график 2). Определите, кто движется с большей скоростью.

График 1 График 2

Ответ: Дмитрий Власенков - 5м/c > 4м/c.

Силы в природе.

22. Вся вратарская форма, включая защитное снаряжение (нагрудник, раковина, нашейник и т. д.), имеет массу 25 кг. Масса вратаря Карри Рамо 91 кг. Каков вес Карри Рамо без формы и в полном снаряжении?

Ответ: 910Н; 1160Н.

23. Хоккейная шайба изготовлена из вулканизированной резины и имеет массу 200 г. Определите силу тяжести, действующую на шайбу, и её вес. Изобразите эти силы на чертеже.

Ответ: 2Н; 2Н.

24. Сила давления хоккейной шайбы на лёд 1,7Н. Определите силу трения, возникающую при скольжении шайбы во время тренировки по деревянному покрытию (μ = 0,4).

Ответ: 0,68Н.

25. Коэффициент трения шайбы о лед m=0,051. Какую силу трения испытывает шайба после броска Антона Курьянова, если её масса 170 г? Какую силу трения испытывают коньки хоккеиста, если коэффициент трения коньков о лёд μ = 0,02, а масса хоккеиста Антона Курьянова 80 кг?

Ответ: 0,0867Н; 16Н.

26. Хоккеист массой 90 кг равномерно движется по льду на коньках. Определите силу тяжести, действующую на хоккеиста, и силу трения коньков о лед. Коэффициент трения равен 0,02.

Ответ: 900Н; 18Н.

Тема №4. Давление твердых тел.

27. Площади лезвий коньков на которых играютНа коньках примерно равной площади играют хоккеисты Дмитрий Рябыкин (97 кг), Александр Храмков (83 кг) и Игорь Волков (90 кг). Кто из хоккеистов оказывает большее давление на лед?

Ответ: Дмитрий Рябыкин.

28. Лезвия коньков имеют толщину почти  0,4 см и длину около 30 см. Какое давление оказывает на лед защитник команды «Авангард» Денис Куляш, если его масса 107 кг?

Ответ: 891700Па.

29. Размеры шайбы: диаметр-7,62 см, толщина-2,54 см, масса-170 г. Определите её плотность, вес и давление на лёд.

Ответ: 1420кг/м³; 1,7Н; 370Па.

Используемая литература:

1. ««Авангард» - чемпион! История омского хоккея в очерках и фотографиях» - Омск, издательство «Арена», 2004.

2. УМК «Физика 7-9 класс», авторы: Е.М. Гутник, А.В. Перышкин.

Сборник задач по физике для 9-10 классов.

Шувалова Юлия Константиновна,

учитель физики

высшей категории

МОБУ СОШ №9 им. Н.Островского, г. Сочи

Сборник задач по физике со спортивным содержанием

по тем: «Механика».

Сборник задач по физике со спортивным содержанием

по тем: «Механика».

1. Вектор перемещения.

1. Сани спустились к горизонту с горы вдоль склона длиной 100м, образующего с горизонтальной плоскостью угол 45⁰. Найти графически проекции перемещения саней на координатные оси – горизонтальную x и вертикальную y. (Ответ: Sx =70м, Sy = -70м)

2. Ускорение. Равноускоренное движение.

2. Сани спускаются с горы с ускорением 40 м/c². Начальная скорость саней была 2м/c. Спуск с горы продолжался 8с, после чего сани перешли на горизонтальную дорожку и через 4с остановились. Определить скорость движения саней в конце горы и ускорение на горизонтальном участке траектории. (Ответ: 5,2 м/c, 1,3 м/c²)

3. Перемещение при равноускоренном движении.

3. Лыжник спускается с горы длиной 100м. сколько времени займет спуск, если ускорение 0,5 м/c², а начальная скорость была равна 10 м/c. (Ответ: 8с)

4. Лыжник спускается с горы длиной 25 м с начальной скоростью 6 м/с. Сколько времени займет спуск, если ускорение лыжника постоянно и равно 0,4 м/с²? (Ответ: 3,7 с)

5. Гору длиной 50 м лыжник прошел за 10с, двигаясь с ускорением 0,4 м/с². Чему равна скорость лыжника в начале и в конце горы?

(Ответ: 3 м/с и 7 м/с)

4. Средняя скорость. Перемещение и скорость.

6. Какую среднюю и максимальную скорость развивает лыжник за 1мин., спускаясь равноускоренно с горы длиной 1000м? Начальная скорость лыжника равна нулю. (Ответ: 60 км/ч, 120км/ч)

7. Хоккейная шайба пересекла ледяное поле длиной 60м за 3с и остановилась. Какую скорость сообщил шайбе хоккеист с помощью клюшки? (Ответ: 40 м/c)

8. Лыжник первую половину пути двигался равномерно со скоростью U_1, а вторую – со скоростью U₂. Найти среднюю скорость лыжника на всем пути.

(Ответ: 2 U_1* U₂ / U₁ + U₂)

5. Движение тела под действием силы тяжести по вертикали и под углом к горизонту.

9. Определить скорость лыжника прыгнувшего с трамплина под углом к горизонту со скоростью U₀ в высшей точке траектории, находящейся на высоте h над первоначальным уровнем. (Ответ: )

10.Лыжник прыгнул с трамплина горизонтально. Через 2с его скорость увеличилась в к=3 раза. С какой скоростью U₀ прыгнул лыжник? (Ответ: 6,94 м/с)

11. При выстреле биатлонистом из ружья, пуля вылетает в горизонтальном направлении со скоростью 600 м/с. На сколько снизится пуля во время полета, если щит с мишенью находится на расстоянии, равном 100м?

(Ответ: 0,13 м)

6.Движение по окружности.

12. Фигуристка вращается в вертикальной плоскости по окружности диаметром 60 см, делая 2 об/с. Определить скорость вращения фигуристки. (Ответ: 6,28 м/с)

7. Импульс. Закон сохранения импульса.

13. Спортсмен стреляет из ружья. Скорость пули после выстрела 500 м/с, а ее масса 50 г. Найти среднее значение силы, с которой приклад в момент выстрела действует на плечо спортсмена, предполагая, что время действия этой силы 0,05 с. (Ответ: 50Н)

14. Пуля, масса которой m, вылетает из винтовки массой М с горизонтальной скоростью V относительно земли. Определить скорость отдачи винтовки.

(Ответ: U= mV/М)

15. Хоккеист массой М, стоя на коньках на льду, бросает шайбу массой m под углом α к горизонту. Определите начальную скорость хоккеиста, если шайба брошена со скоростью U:

а) относительно Земли,

б) относительно человека. (Смещением тел за время бросания пренебречь)

(Ответ: ; )

16. Два хоккеиста, движущиеся навстречу друг другу, сталкиваются и далее движутся вместе. Первый хоккеист, масса которого 90 кг двигался со скоростью 3 м/с, а скорость второго при массе 80 кг была равна 6 м/с. В каком направлении и с какой скоростью они будут двигаться после столкновения? (Ответ: 0,6 м/с, в направлении второго хоккеиста)

17. Хоккейная шайба, имеющая начальную скорость 5 м/с, проходит по льду от удара о бортик расстояние 10 м и после удара отскакивает от него. Определить, на какое расстояние отлетит шайба, если коэффициент трения о лед в обоих случаях равен 0,036. (Ответ: 25,5 м)

18. Хоккейная шайба массой 160 г, летящая со скоростью 20 м/с, влетела в ворота и ударила в сетку, которая при том прогнулась на 6,4 см. Какова максимальная сила, с которой шайба подействовала на сетку? Считать, что сила упругости сетки изменяется в зависимости от ее прогиба по закону Гука. (Ответ: 1 кН)

19. Сани массой m ₁ скользят по гладкому льду со скоростью V ₁. На них перпендикулярно направлению движения прыгает спортсмен массой m ₂ c горизонтальной скоростью V ₂. Чему равен импульс саней со спортсменом?

(Ответ: )

8. Вес тела, движущегося с ускорением. Невесомость и перегрузки.

20. Лыжник массой 50кг съезжает с вершины горы высотой 10м. За склоном горы находится впадина радиусом 10м. Определить силу давления лыжника на лыжи в нижней точке впадины. (Ответ: 1,5кН)

9. Природа силы трения, её свойства. Сила трения качения, трения скольжения, трения покоя.

21. Определить ускорение горнолыжника скатывающегося с горы под уклоном 30⁰, коэффициент трения составляет 0,3. (Ответ: 2,35 м/с²)

22. Конькобежец массой 76 кг, разогнавшись до скорости 6 м/с, начал скользить равнозамедленно с ускорением 0,1 м/с². Найти модуль скорости конькобежца спустя 30 с, тормозящую силу (трения), действующую на него, если коэффициент трения 0,3. (Ответ: 3 м/с; 223 Н)

На некотором участке трассы сани со стальными полозьями перемещаются по льду равномерно, прилагая горизонтальное усилие 20Н. Определите массу саней, если коэффициент трения о лед, равен 0,02. (Ответ: 100 кг)

23. От чего зависит время остановки санок на горизонтальном участке трассы под действием силы трения. (Ответ: от начальной скорости и коэффициента трения скольжения)

24. Сани с грузом 120 кг скатываются по уклону горы под углом к горизонту 14⁰. Длина спуска 60 м. Коэффициент трения скольжения саней 0,14. Определить:

а) ускорение саней при движении с горы,t²

б) скорость в конце спуска,

в) время спуска,

г) кинетическую энергию в конце спуска,

д) какое расстояние прокатятся сани после спуска по горизонтали,

е) сколько времени продолжалось движение по горизонтали,

ж) ускорение при движении по горизонтальному участку пути.

(Ответ: 1,04 м/с²; 11,2м/с; 10,7с; 7620 Дж; 45,3 м; 8 с; 1,4 м/с² )

25. Скользящие с горы сани за время t прошли путь L, скорость санок за это время возросла в три раза. Определите коэффициент трения, если угол наклона горы равен α. (Ответ: )

10. Механическая работа и энергия.

26. С ледяной горки скатываются два мальчика разной массы на одинаковых санках. Одинаковый ли путь пройдет каждый из них до остановки? Сопротивление воздуха не учитывать. (Ответ: одинаковый)

27. При нормальных условиях работы человек развивает мощность до 80 Вт, однако в таком виде спорта, как фристайл возможна моментальная отдача энергии при прыжке в высоту с одновременным отталкиванием обеими ногами, мужчины развивают в течение 0,1 с мощность до 3500 Вт.

Коэффициент полезного действия мышц человека равен 20%. Что это означает? Какую часть энергии мышцы тратят впустую? (Ответ: 70 Дж мышцы тратят на полезную работу; 280 Дж энергия тратится впустую)

28. Фигурист, делая поддержку, поднимает партнершу массой 45 кг со льда на высоту 62 см, затем переносит ее, не изменяя высоты, на которой она находится, на расстояние 5 м и затем снова опускает ее на лед. Какую работу совершил человек на каждом этапе. Чему равна полная работа, совершенная фигуристом? (Ответ: 273 Дж, 0 Дж, -273Дж, 0 Дж)

29. Определить работу силы трения при перемещении на старте боба массой 70 кг на расстояние 5 м по горизонтальной поверхности под действием силы параллельной этой поверхности, коэффициент трения 0,3.

(Ответ: -1050 Дж)

Литература.

1. В.П. Демкович, Л.П. Демкович «Сборник задач по физике», Москва, «Просвещение», 1981г.

2.С.И. Ильин, В.А. Никитенко, А.П. Прунцев. Сборник задач по физике. М., «Высшая школа», 2001.

3.Л.А. Кирик . Физика 9 класс. М., «Илекса», 2003.

4.Л.А. Курочкин, Дидактический материал. 9 класс. М., «Школа – XXI век», 2001.

5. Л.А Кирик. Физика. Механика. Дидактический материал. М., «Илекса», 2001.

6. Н.И. Гольдфарб. Сборник вопросов и задач по физике. М., «Высшая школа», 1986.

7.А.С. Богатин. Пособие для подготовки к ЕГЭ. Ростов н /Дону: Феникс, 2003.

8. Н.К.Ханнанов, Г.Г.Никифоров, В.А. Орлов. ЕГЭ-2007. Физика: Сборник заданий. М.: Просвещение, Эксмо, 2007.

9. А.И.Семке. Нестандартные задачи по физике.- Ярославль: Академия развития, 2007.