Разбери задания контрольной работы по физике за 7 класс, вариант №2.

Привет! Давай разберёмся с этой контрольной работой по физике. ### Задание 1 Чтобы брусок оказывал наименьшее давление на опору, ему нужно лежать так, чтобы площадь его соприкосновения с опорой была самой большой. Посмотри на рисунок 1. Самая большая площадь у бруска в положении 1. Чем больше площадь, тем меньше давление при одной и той же силе (весе бруска). **Правильный ответ: А** ### Задание 2 Для начала посчитаем общую площадь, на которую опирается станок. У него четыре ножки, и площадь каждой ножки 50 см². Значит, общая площадь будет $4 \times 50 \text{ см}^2 = 200 \text{ см}^2$. Переведём эту площадь в квадратные метры: $200 \text{ см}^2 = 0,02 \text{ м}^2$. (Напомню, что в 1 метре 100 см, а в 1 квадратном метре $100 \times 100 = 10000 \text{ см}^2$). Теперь найдём силу, с которой станок давит на фундамент. Эта сила равна весу станка: $F = m \times g$, где $m = 30 \text{ кг}$ — масса станка, а $g \approx 10 \text{ Н/кг}$ — это ускорение свободного падения (примерно 10 Ньютонов на каждый килограмм). $F = 30 \text{ кг} \times 10 \text{ Н/кг} = 300 \text{ Н}$. Давление $p$ — это сила, разделённая на площадь: $p = F / S$. $p = 300 \text{ Н} / 0,02 \text{ м}^2 = 15000 \text{ Па}$. В килопаскалях это будет $15000 \text{ Па} / 1000 = 15 \text{ кПа}$. **Правильный ответ: Б** ### Задание 3 Давление воды в море $p = 412 \text{ кПа} = 412000 \text{ Па}$. Плотность морской воды $\rho \approx 1030 \text{ кг/м}^3$ (обычно в задачах используют 1000 кг/м³, но для морской воды немного больше). Формула для давления жидкости: $p = \rho \times g \times h$, где $h$ — глубина. Отсюда можно найти глубину: $h = p / (\rho \times g)$. $h = 412000 \text{ Па} / (1030 \text{ кг/м}^3 \times 10 \text{ Н/кг}) \approx 412000 \text{ Па} / 10300 \text{ Па/м} \approx 40 \text{ м}$. **Правильный ответ: А** ### Задание 4 На рисунке 2 показаны сообщающиеся сосуды. В одном колене ртуть, а в другом — вода. Жидкость с меньшей плотностью (вода) будет стоять выше, чтобы уравновесить столб жидкости с большей плотностью (ртуть). На рисунке видно, что уровень жидкости A выше, чем уровень жидкости Б. Значит, жидкость A имеет меньшую плотность. Так как ртуть намного плотнее воды, то жидкость А — это вода, а жидкость Б — ртуть. Задание спрашивает, какая жидкость ртуть. Это жидкость Б. **Правильный ответ: Б** ### Задание 5 Высота подачи воды $h = 25 \text{ м}$. Площадь поршня $S = 100 \text{ см}^2 = 0,01 \text{ м}^2$. Давление, которое нужно создать для поднятия воды, рассчитывается по формуле $p = \rho \times g \times h$. Плотность воды $\rho = 1000 \text{ кг/м}^3$. $p = 1000 \text{ кг/м}^3 \times 10 \text{ Н/кг} \times 25 \text{ м} = 250000 \text{ Па}$. Сила давления $F = p \times S$. $F = 250000 \text{ Па} \times 0,01 \text{ м}^2 = 2500 \text{ Н}$. **Правильный ответ: А** ### Задание 6 На рисунке 3 показан рычаг, к которому подвешены два бруска разного объёма. Изначально рычаг находится в равновесии. Это значит, что моменты сил, создаваемые брусками, равны. Если бруски сделаны из одного и того же материала, то тот, что больше по объёму, имеет и большую массу, и его подвесили ближе к точке опоры, чтобы уравновесить меньший брусок, подвешенный дальше. Когда оба бруска опускают в керосин, на каждый из них начинает действовать выталкивающая сила (сила Архимеда). Сила Архимеда зависит от объёма тела и плотности жидкости: $F_{\text{А}} = \rho_{\text{жидкости}} \times g \times V_{\text{тела}}$. Так как бруски имеют разный объём, то сила Архимеда, действующая на больший брусок, будет больше, чем на меньший брусок. Это значит, что больший брусок «полегчает» сильнее. Если больший брусок «полегчает» сильнее, то его вес в керосине уменьшится больше, и он будет создавать меньший момент силы. Следовательно, меньший брусок, который «полегчает» меньше, будет создавать относительно больший момент силы, и рычаг перекосится в его сторону. **Правильный ответ: Б** ### Задание 7 В этом задании ситуация похожа на предыдущую. Два алюминиевых цилиндра одинакового объёма подвешены к коромыслу весов. Изначально они в равновесии. Если один цилиндр поместить в воду, а другой — в спирт, то на них будут действовать разные выталкивающие силы. Плотность воды $\rho_{\text{воды}} \approx 1000 \text{ кг/м}^3$, а плотность спирта $\rho_{\text{спирта}} \approx 800 \text{ кг/м}^3$. Поскольку плотность воды больше плотности спирта, выталкивающая сила в воде будет больше, чем в спирте. $F_{\text{А, вода}} = \rho_{\text{воды}} \times g \times V$, а $F_{\text{А, спирт}} = \rho_{\text{спирта}} \times g \times V$. Так как $V$ одинаковый, то $F_{\text{А, вода}} > F_{\text{А, спирт}}$. Цилиндр в воде «полегчает» сильнее. Значит, тот, который помещён в спирт, будет казаться тяжелее и перевесит. **Правильный ответ: В** ### Задание 8 Лёд не тонет в воде, потому что плотность льда меньше плотности воды. Плотность льда $\rho_{\text{льда}} \approx 920 \text{ кг/м}^3$, а плотность воды $\rho_{\text{воды}} \approx 1000 \text{ кг/м}^3$. Чтобы лёд утонул, его нужно поместить в жидкость, плотность которой меньше плотности льда. Из предложенных вариантов: А) В спирте ($\rho_{\text{спирта}} \approx 800 \text{ кг/м}^3$) — лёд будет тонуть. Б) В нефти ($\rho_{\text{нефти}} \approx 800-900 \text{ кг/м}^3$) — лёд тоже будет тонуть (хотя плотность нефти может немного варьироваться, она обычно меньше плотности льда). В) В воде ($\rho_{\text{воды}} \approx 1000 \text{ кг/м}^3$) — лёд будет плавать. Так как в вариантах А и Б плотность жидкости меньше плотности льда, лёд утонет и в спирте, и в нефти. Если нужно выбрать одну жидкость из вариантов, то оба подходят. Но обычно такие задачи подразумевают ответ, где он *точно* утонет. Спирт точно меньше. В воде он точно плавает. Если вопрос сформулирован «В какой жидкости *не* утонет лёд?», то ответ — в воде. Но здесь спрашивается, в какой утонет. Подумаем, в каком варианте лёд *не* утонет. Это в воде. **Правильный ответ: В** (то есть, в воде лед не утонет) ### Задание 9 Объём медного цилиндра $V = 250 \text{ см}^3 = 0,00025 \text{ м}^3$. Цилиндр погружен в воду, плотность воды $\rho_{\text{воды}} = 1000 \text{ кг/м}^3$. Архимедова сила $F_{\text{А}} = \rho_{\text{воды}} \times g \times V$. $F_{\text{А}} = 1000 \text{ кг/м}^3 \times 10 \text{ Н/кг} \times 0,00025 \text{ м}^3 = 2,5 \text{ Н}$. **Правильный ответ: А** ### Задание 10 Тело вытеснило 2 л воды, что равно $2 \text{ дм}^3$, или $0,002 \text{ м}^3$. Сила Архимеда $F_{\text{А}} = \rho_{\text{воды}} \times g \times V_{\text{вытесненной воды}}$. $F_{\text{А}} = 1000 \text{ кг/м}^3 \times 10 \text{ Н/кг} \times 0,002 \text{ м}^3 = 20 \text{ Н}$. Вес тела $P = 10 \text{ Н}$. Так как сила Архимеда ($20 \text{ Н}$) больше веса тела ($10 \text{ Н}$), то тело будет всплывать или плавать на поверхности. Оно не утонет. **Правильный ответ: В**