Fizika

В.Г. Зубов, В.П. Шальнов

СБОРНИК ЗАДАЧ
Д Е М О - В Е Р С И Я www.biblioclub.ru ДЕМО-ВЕРСИЯ

ПО ФИЗИКЕ
12-е издание, переработанное

ЕГЭ ГОТОВИМСЯ К СДАЧЕ
ЭКЗАМЕНА

МОСКВА
ОНИКС
МИР И ОБРАЗОВАНИЕ

Пожалуйста авторизуйтесь или зарегистрируй

Д Е М О - В Е Р С И Я www.biblioclub.ru
УДК 53(076.2) ДЕМО-ВЕРСИЯ
ББК 22.3я72
З 91
Зубов В. Г.
З 91 Сборник задач по физике / В. Г. Зубов, В. П. Шальнов. —
12 е изд., перераб. — М.: ООО «Издательство Оникс»: ООО «Изда
тельство «Мир и Образование», 2009. — 304 с.: ил.
ISBN 978 5 488 01911 9 (ООО «Издательство Оникс»)
ISBN 978 5 94666 499 8 (ООО «Издательство «Мир и Образование»)
Сборник содержит задачи по основным разделам курса физики,
изучаемого в средней школе, а также ряд задач, предлагавшихся на
олимпиадах по физике в МГУ им. М. В. Ломоносова.
К большинству параграфов даются краткие сведения о наибо
лее характерных ошибках учащихся. Все задачи снабжены подроб
ными решениями или указаниями.
В новом издании общая структура задачника осталась преж
ней, однако формулировки, терминология, единицы физических
величин приведены в соответствие с современными требованиями.
Пособие предназначено учащимся и преподавателям общеобра
зовательной школы. Особенно оно будет полезно при подготовке к
ЕГЭ, выпускным и вступительным экзаменам.
УДК 53(076.2)
ББК 22.3я72
Учебное издание
Зубов Виктор Геннадиевич, Шальнов Владимир Петрович
СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ
Ведущ. ред. Е. С. Гридасова. Ред. В. А. Обменина. Тех. ред. Е. А. Вишнякова.
Корректор Р. К. Сапожникова. Комп. верстка Е. П. Хазовой
Подп. в печ. 25.08.2008. Формат 84x1081/32. Гарнитура «Школьная».
Печать офсетная. Усл. печ. л. 15,96. Тираж 5000 экз. Заказ № .
Общероссийский классификатор продукции ОК 005 93, том 2; 953005 — учебная литература
ООО «Издательство Оникс». 105082, Москва, ул. Б. Почтовая, д. 7, стр. 1.
Почтовый адрес: 117418, Москва, а/я 26. Отдел реализации:
тел. (499) 619 02 20, 619 31 88. Интернет магазин: www.onyx.ru
ООО «Издательство «Мир и Образование». Изд. лиц. ИД № 05088 от 18.06.2001.
109193, Москва, ул. 5 я Кожуховская, д. 13, стр. 1. Тел./факс (495) 120 51 47,
129 09 60, 742 43 54. E mail: mir obrazovanie@onyx.ru

ISBN 978 5 488 01911 9 (ООО «Издательство Оникс»)
ISBN 978 5 94666 499 8 (ООО «Издательство «Мир и Образование»)
© Зубов В. Г., Шальнов В. П., 2009
© Оформление обложки.
ООО «Издательство Оникс», 2009


ÎÒ ÈÇÄÀÒÅËÜÑÒÂÀ

Ïðåäëàãàåìîå äâåíàäöàòîå èçäàíèå êíèãè
«Çàäà÷è ïî ôèçèêå» ïîäãîòîâëåíî ê ïå÷àòè
ïîñëå ñìåðòè àâòîðîâ. Â íîâîì èçäàíèè îáùàÿ
ñòðóêòóðà çàäà÷íèêà è óðîâåíü èçëîæåíèÿ îñ-
òàëèñü ïðåæíèìè, îäíàêî ôîðìóëèðîâêè è ðå-
øåíèÿ çàäà÷ çàíîâî îòðåäàêòèðîâàíû (â ÷àñò-
íîñòè, ñ èñïîëüçîâàíèåì ìåòîäà ïðîåêöèé).
Íàèáîëåå ñóùåñòâåííûì èçìåíåíèÿì ïîäâåðã-
ëèñü òåðìèíîëîãèÿ è îáîçíà÷åíèÿ åäèíèö ôè-
çè÷åñêèõ âåëè÷èí, êîòîðûå íåîáõîäèìî áûëî
ïðèâåñòè â ñîîòâåòñòâèå ñ íûíå äåéñòâóþùèì
ÃÎÑÒ 8.417—81. Êðîìå òîãî, â ïðîöåññå ðåäàê-
òèðîâàíèÿ áûëè èñêëþ÷åíû íåêîòîðûå çàäà-
÷è, îñíîâàííûå íà çàêîíå Êóëîíà äëÿ «ìàãíèò-
íûõ ìàññ», à òàêæå çàäà÷è, ñâÿçàííûå ñ ïîíÿ-
òèåì «íàïðÿæåííîñòü ìàãíèòíîãî ïîëÿ», êî-
òîðûå îòñóòñòâóþò â êóðñå ôèçèêè ñðåäíåé
øêîëû. Èñïðàâëåíû çàìå÷åííûå íåòî÷íîñòè è
îïå÷àòêè ïðåäûäóùèõ èçäàíèé.

ÈÇ ÏÐÅÄÈÑËÎÂÈß
Д Е М О - В Е Р С И Я Ê ÏÅÐÂÎÌÓ ÈÇÄÀÍÈÞ
www.biblioclub.ru ДЕМО-ВЕРСИЯ
Îñíîâíóþ ÷àñòü íàñòîÿùåãî ñáîðíèêà ñîñòàâ-
ëÿþò çàäà÷è, ðàçáèðàâøèåñÿ íà çàíÿòèÿõ øêîëü-
íûõ ôèçè÷åñêèõ êðóæêîâ è íà êîíñóëüòàöèÿõ è
îëèìïèàäàõ ïî ôèçèêå â Ìîñêîâñêîì ãîñóäàð-
ñòâåííîì óíèâåðñèòåòå èì. Ì. Â. Ëîìîíîñîâà.
Ïðè ïîäáîðå è ïåðåðàáîòêå çàäà÷ äëÿ ñáîð-
íèêà àâòîðû ñòðåìèëèñü ñîñðåäîòî÷èòü âíèìà-
íèå íà òåõ âîïðîñàõ, ïîëîæåíèÿõ è çàêîíàõ
ôèçèêè, â ïðèìåíåíèè êîòîðûõ ó÷àùèåñÿ ñî-
âåðøàþò íàèáîëüøåå ÷èñëî îøèáîê. Îòäåëü-
íûå ñåðèè çàäà÷ ñïåöèàëüíî ïîäáèðàëèñü äëÿ
âñåñòîðîííåãî ðàñêðûòèÿ ìåòîäèêè ïðèìåíå-
íèÿ âàæíåéøèõ çàêîíîâ, êîòîðàÿ èíîãäà íå-
äîñòàòî÷íî õîðîøî óñâàèâàåòñÿ ó÷àùèìèñÿ.
Ðÿä çàäà÷ ïîäîáðàí ïî òåìàì, îáû÷íî íå çàòðà-
ãèâàåìûì â çàäà÷íèêàõ äëÿ ñðåäíåé øêîëû.
Íåêîòîðûå çàäà÷è ïðåäíàçíà÷åíû íåïîñðåä-
ñòâåííî äëÿ ðàçáîðà íà øêîëüíûõ ôèçè÷åñêèõ
êðóæêàõ è äëÿ ñàìîñòîÿòåëüíîãî ðàçáîðà ó÷à-
ùèìèñÿ, æåëàþùèìè ïîçíàêîìèòüñÿ ñ ìàòå-
ðèàëîì, íåñêîëüêî âûõîäÿùèì çà ðàìêè
øêîëüíîé ïðîãðàììû.
Ó÷èòûâàÿ, ÷òî ìíîãèå çàäà÷è, âîøåäøèå â
ñáîðíèê, ÿâëÿþòñÿ òðóäíûìè, à íåêîòîðûå
âûõîäÿò çà ðàìêè ïðîãðàììû ñðåäíåé øêîëû,
è æåëàÿ îáëåã÷èòü ñàìîñòîÿòåëüíî ðàáîòàþùèì
ó÷àùèìñÿ óñâîåíèå íàèáîëåå îáùåé ìåòîäèêè
ðåøåíèÿ, àâòîðû ñíàáäèëè áîëüøèíñòâî çàäà÷
ïîäðîáíûìè ðåøåíèÿìè èëè óêàçàíèÿìè. Ñ
ýòîé æå öåëüþ ê íåêîòîðûì ïàðàãðàôàì ïðåä-
ïîñëàíû êðàòêèå ââåäåíèÿ, ñîäåðæàùèå óêà-
çàíèÿ î íàèáîëåå õàðàêòåðíûõ îøèáêàõ ó÷à-
ùèõñÿ è î ïðîñòåéøèõ ïóòÿõ ðåøåíèÿ çàäà÷.
Â. Ã. Çóáîâ
Â. Ï. Øàëüíîâ

"

Çàäà÷è

I. ÌÅÕÀÍÈÊÀ

§ 1. Ïðÿìîëèíåéíîå ðàâíîìåðíîå
äâèæåíèå

Ïðè ðåøåíèè çàäà÷ ýòîãî ïàðàãðàôà, à òàêæå § 2 è
3, ñëåäóåò îáðàòèòü îñîáîå âíèìàíèå íà îáùèå ïðàâèëà ðåøå-
íèÿ çàäà÷, â êîòîðûõ èñïîëüçóþòñÿ ñëîæåíèå äâèæåíèé, à òàê-
æå âåêòîðíûé õàðàêòåð îñíîâíûõ êèíåìàòè÷åñêèõ âåëè÷èí
(ñêîðîñòè è óñêîðåíèÿ). Ðåøåíèå ýòèõ çàäà÷ èíîãäà âûçûâàåò
ó ó÷àùèõñÿ çàòðóäíåíèÿ, îñîáåííî ïðè ðàññìîòðåíèè êðèâî-
ëèíåéíîãî äâèæåíèÿ è îòíîñèòåëüíîãî äâèæåíèÿ êàêèõ-ëèáî
äâóõ òåë (íàïðèìåð, äâèæåíèÿ ïàäàþùåãî íà çåìëþ øàðèêà
îòíîñèòåëüíî äðóãîãî øàðèêà, áðîøåííîãî âåðòèêàëüíî ââåðõ).
Èñêëþ÷èòü ïîÿâëåíèå ýòèõ òðóäíîñòåé ìîæíî ëèøü ïðè
ïðàâèëüíîì èñïîëüçîâàíèè âîçìîæíîñòåé íåçàâèñèìîãî ðàñ-
ñìîòðåíèÿ îòäåëüíûõ äâèæåíèé è ïðàâèë ñëîæåíèÿ è ðàçëî-
æåíèÿ âåêòîðîâ. Çíà÷èòåëüíàÿ ÷àñòü òðóäíîñòåé ìîæåò áûòü
ïðåäîòâðàùåíà ïðè ïðàâèëüíîì îáùåì ïîäõîäå ê ðåøåíèþ çà-
äà÷ î êðèâîëèíåéíîì äâèæåíèè.
Ïðè ðàññìîòðåíèè ðàâíîïåðåìåííîãî äâèæåíèÿ íåîáõîäè-
ìî îñîáåííî âíèìàòåëüíî îòíîñèòüñÿ ê ôèçè÷åñêîìó ñìûñëó
ôîðìóë ïóòè è ñêîðîñòè ýòîãî äâèæåíèÿ. Íàïðèìåð, ïðè ðå-
øåíèè çàäà÷ î äâèæåíèè òåëà, áðîøåííîãî ââåðõ, ó÷àùèåñÿ
÷àñòî ðàçáèâàþò ðåøåíèå çàäà÷è íà äâà ñàìîñòîÿòåëüíûõ
ýòàïà: ðàññìîòðåíèå ðàâíîçàìåäëåííîãî äâèæåíèÿ ââåðõ äî ïîë-
íîé îñòàíîâêè è çàòåì – ðàâíîóñêîðåííîãî äâèæåíèÿ âíèç áåç
íà÷àëüíîé ñêîðîñòè.
Ýòîò ïóòü äàåò âîçìîæíîñòü ñðàâíèòåëüíî ïðîñòî ïîëó÷èòü ðå-
øåíèå äëÿ ñëó÷àÿ äâèæåíèÿ îäíîãî òåëà è ïðèâîäèò ê ñåðüåçíûì
çàòðóäíåíèÿì ïðè ðåøåíèè çàäà÷è îá îäíîâðåìåííîì äâèæåíèè
íåñêîëüêèõ òåë (ñì., íàïðèìåð, çàäà÷è 31 è 35).
Â âûáîðå òàêîãî ïóòè ðåøåíèÿ çàäà÷è ñêàçûâàåòñÿ íåïîíèìàíèå

#

axt2
òîãî ôàêòà, ÷òî ôîðìóëà sx = v0xt + ÿâëÿåòñÿ îáùèì âûðàæå-
Д Е М О - В Е Р С И Я www.biblioclub.ru 2 Д Е М О - В Е Р СИЯ
íèåì çàâèñèìîñòè ïåðåìåùåíèÿ îò âðåìåíè äëÿ ðàâíîïåðåìåííîãî
äâèæåíèÿ, ïðè êîòîðîì äî ìîìåíòà âðåìåíè
v
t = – 0x (ìîìåíò èçìåíåíèÿ íàïðàâëåíèÿ ñêîðîñòè) òåëî äâèæåò-
ax
ñÿ ðàâíîçàìåäëåííî, à ïîñëå ýòîãî ìîìåíòà – ðàâíîóñêîðåííî.
Êàê èçâåñòíî, ðÿä ñåðüåçíûõ òðóäíîñòåé ïðè ðåøåíèè çàäà÷
âîçíèêàåò èç-çà íàðóøåíèÿ ïðàâèëüíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè äåé-
ñòâèé. Ïðèñòóïàÿ ê ðåøåíèþ çàäà÷è, ó÷àùèåñÿ èíîãäà íå óäåëÿ-
þò íåîáõîäèìîãî âíèìàíèÿ òîìó, êàê ëó÷øå óñëîâèòüñÿ î íà÷àëå
îòñ÷åòà âðåìåíè è ïåðåìåùåíèÿ òåë, à â äàëüíåéøåì ñòàðàþòñÿ
èçáåæàòü ñîñòàâëåíèÿ ñèñòåìû îñíîâíûõ óðàâíåíèé â îáùåì âèäå
è ñòðåìÿòñÿ ñðàçó íàïèñàòü ðàñ÷åòíûå ôîðìóëû äëÿ èñêîìûõ
âåëè÷èí. Ïðè ðåøåíèè çàäà÷ î äâèæåíèè íåñêîëüêèõ òåë, áðî-
øåííûõ â ðàçíûå ìîìåíòû âðåìåíè èëè ñ ðàçëè÷íûõ âûñîò, îíè
óñòàíàâëèâàþò äëÿ êàæäîãî òåëà ñâîå íà÷àëî îòñ÷åòà âðåìåíè è
ïåðåìåùåíèÿ. Íåîáõîäèìûå ïî õîäó ðåøåíèÿ çàäà÷è ñâÿçè ìåæ-
äó îòäåëüíûìè äâèæåíèÿìè óñòàíàâëèâàþò ëèøü â êîíöå ðåøå-
íèÿ ïóòåì äîïîëíèòåëüíûõ è ïîðîé ïóòàíûõ ïåðåñ÷åòîâ. Òàêîé
ïóòü ïðèâîäèò ê íåîïðàâäàííûì óñëîæíåíèÿì ïðè ðåøåíèè äàæå
ñðàâíèòåëüíî ïðîñòûõ çàäà÷.
ÁîRëüøàÿ ÷àñòü ðåøåíèé çàäà÷ §§ 1–3 ïîñòðîåíà òàê, ÷òîáû
åùå ðàç ïîêàçàòü îñíîâíûå ïðàâèëà âûáîðà íà÷àë îòñ÷åòà âðåìå-
íè è ïåðåìåùåíèÿ, îáùèõ äëÿ âñåõ ðàññìàòðèâàåìûõ â çàäà÷å
òåë. Â ýòèõ æå çàäà÷àõ ðåêîìåíäóåòñÿ îáðàòèòü âíèìàíèå íà îá-
ùóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü äåéñòâèé, ïîðÿäîê ñîñòàâëåíèÿ ñèñòå-
ìû îñíîâíûõ óðàâíåíèé è ìåòîäèêó èñïîëüçîâàíèÿ èçâåñòíûõ
äàííûõ î íåêîòîðûõ òî÷êàõ òðàåêòîðèè äëÿ ïîëó÷åíèÿ ðàñ÷åòíûõ
ôîðìóë. Çíà÷èòåëüíàÿ ÷àñòü çàäà÷ §§ 1–3 äîïóñêàåò ãðàôè÷åñêîå
ðåøåíèå. Ó÷èòûâàÿ, ÷òî ñâîáîäíîå èñïîëüçîâàíèå è ïîíèìàíèå
ãðàôèêîâ èìååò âàæíîå çíà÷åíèå, ñëåäóåò ïîïûòàòüñÿ ãðàôè÷åñ-
êè ðåøèòü è òå çàäà÷è, ãäå ýòîãî íå òðåáóåòñÿ ïðÿìî â óñëîâèè.
Âî âñåõ çàäà÷àõ êèíåìàòèêè ñîïðîòèâëåíèå âîçäóõà íå ó÷è-
òûâàåòñÿ, çà èñêëþ÷åíèåì îñîáî îãîâîðåííûõ ñëó÷àåâ.

1. Îïåðó ñëóøàþò: çðèòåëü, ñèäÿùèé â çàëå òåàòðà, è
ðàäèîñëóøàòåëü, íàõîäÿùèéñÿ âîçëå ïðèåìíèêà. Ìèê-
ðîôîí óñòàíîâëåí â îðêåñòðå. Ñêîðîñòü çâóêà v = 340 ì/ñ.
Ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ ðàäèîâîëí ñ = 3•108 ì/ñ. Íà
êàêîì ðàññòîÿíèè s1 îò îðêåñòðà äîëæåí ñåñòü çðèòåëü,

$

÷òîáû ñëûøàòü çâóêè îäíîâðåìåííî ñ ðàäèîñëóøàòåëåì,
åñëè ïîñëåäíèé íàõîäèòñÿ íà ðàññòîÿíèè s2 = 7500 êì îò
Д Е М О - В Е Р С И Я òåàòðà? Íà êàêîì ðàññòîÿíèè
www.biblioclub.ru s4 îò ïðèåìíèêà- äîëæåíР
ДЕМО ВЕ СИЯ
ñåñòü ðàäèîñëóøàòåëü, ÷òîáû ñëûøàòü çâóêè îäíîâðåìåí-
íî ñî çðèòåëåì, ñèäÿùèì â àìôèòåàòðå íà ðàññòîÿíèè
s3 = 30 ì îò îðêåñòðà?
2. Ðàññòîÿíèå ìåæäó ïóíêòàìè À è Â ðàâíî s = 250 êì.
Îäíîâðåìåííî èç îáîèõ ïóíêòîâ íàâñòðå÷ó äðóã äðóãó
âûåçæàþò äâà àâòîìîáèëÿ. Àâòîìîáèëü, âûåõàâøèé èç
ïóíêòà À, äâèæåòñÿ ñî ñêîðîñòüþ v1 = 60 êì/÷, à âûåõàâ-
øèé èç ïóíêòà Â – ñî ñêîðîñòüþ v2 = 40 êì/÷. Ïîñòðîéòå
ãðàôèêè çàâèñèìîñòè ïóòè s îò âðåìåíè t äëÿ êàæäîãî
àâòîìîáèëÿ. Îïðåäåëèòå ïî ýòèì ãðàôèêàì ìåñòî âñòðå-
÷è àâòîìîáèëåé è âðåìÿ èõ äâèæåíèÿ äî âñòðå÷è.
3. Èç ïóíêòà À â ïóíêò Â ÷åðåç èíòåðâàë âðåìåíè τ =
= 10 ìèí âûåçæàåò ïî îäíîìó àâòîìîáèëþ. Ðàññòîÿíèå
ìåæäó A è Â ðàâíî s = 60 êì. Ñêîðîñòü êàæäîãî àâòî-
ìîáèëÿ v = 60 êì/÷. Ïîñòðîéòå ãðàôèêè çàâèñèìîñòè ïóòè s
îò âðåìåíè t äëÿ êàæäîãî àâòîìîáèëÿ. Îïðåäåëèòå ïî
ýòèì ãðàôèêàì, ñêîëüêî àâòîìîáèëåé âñòðåòèò â ïóòè
ïàññàæèð, êîòîðûé âûåäåò íà àâòîìîáèëå èç ïóíêòà Â â
ïóíêò À îäíîâðåìåííî ñ îäíèì èç àâòîìîáèëåé, îòïðàâ-
ëÿþùèõñÿ èç ïóíêòà À. Àâòîìîáèëü ïàññàæèðà äâèæåò-
ñÿ ñî ñêîðîñòüþ v = 60 êì/÷.
4. Ïðîòèâîòàíêîâîå îðóäèå ñòðåëÿåò ïðÿìîé íàâîä-
êîé ïî òàíêó. Ðàçðûâ ñíàðÿäà çàìå÷åí íà áàòàðåå ÷åðåç
âðåìÿ t1 = 0,6 ñ, à çâóê îò ðàçðûâà óñëûøàí ÷åðåç âðåìÿ
t2 = 2,1 ñ ïîñëå âûñòðåëà. Ñêîðîñòü çâóêà v = 340 ì/ñ. Íà
êàêîì ðàññòîÿíèè s îò áàòàðåè íàõîäèëñÿ òàíê? Ñ÷èòàÿ,
÷òî ñíàðÿä äâèãàëñÿ ãîðèçîíòàëüíî, îïðåäåëèòå ñêîðîñòü u
åãî äâèæåíèÿ.
5. Ñêîëüêî âðåìåíè ïàññàæèð, ñèäÿùèé ó îêíà ïîåç-
äà, èäóùåãî ñî ñêîðîñòüþ v1 = 54 êì/÷, áóäåò âèäåòü
ïðîõîäÿùèé ìèìî íåãî âñòðå÷íûé ïîåçä, ñêîðîñòü êîòî-
ðîãî v2 = 36 êì/÷, à äëèíà l = 150 ì?
6. Ïàññàæèð ýëåêòðîïîåçäà çàìåòèë, ÷òî âñòðå÷íûé
ïîåçä, ñîñòîÿùèé èç ïàðîâîçà è 10 âàãîíîâ, ïðîøåë ìèìî
íåãî â òå÷åíèå âðåìåíè t = 10 ñ. Êàêîâà ñêîðîñòü ýëåêò-
ðîïîåçäà, åñëè èçâåñòíî, ÷òî äëèíà ïàðîâîçà ñ òåíäåðîì

%

Fizika

More Related Content

Similar to Fizika

Fizika