Сборник комбинированных задач по физике. 10-11 классы

СБОРНИК 
КОМБИНИРОВАННЫХ 
ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ

Л. А. ГОРЛОВА

10–11 классы

С

О

О

Т

В

Е

Т

С

Т

В

У

Е

Т

 

Т

Р

Е

Б

О

В

А

Н

И

Я

М

едерального

государственного
образовательного
стандарта

МОСКВА 
 2020

3-е  и з д а н и е,  э л е к т р о н н о е

Издание допущено к использованию в образовательном процессе 
на основании приказа Министерства образования и науки РФ  
от 09.06.2016 № 699.

6+

© ООО «ВАКО», 2015
ISBN 978-5-408-05264-6

Горлова Л.А.
Сборник комбинированных задач по физике. 
10–11 классы / Л.А. Горлова. – 3-е изд., эл. – 1 файл 
pdf : 127 с. – Москва : ВАКО, 2020. – Систем. требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; 
экран 10″. – Текст : электронный.

ISBN 978-5-408-05264-6

В сборнике представлено более сотни разноуровневых задач 
по гидростатике. Все задачи распределены по трем основным 
разделам. В начале каждого раздела даны подробные решения 
типовых задач, далее приведены задачи для самостоятельного 
решения. В конце задачника ко всем задачам для самостоятельного решения даны ответы в общем и численном виде.
Сборник целесообразно использовать в 7 классах общеобразовательных школ, в профильных классах для углубленного 
изучения физики, в старших классах на факультативах, а также 
для подготовки к государственной аттестации.

Г69

УДК  372.853
ББК  22.3Я72
 
Г69

Электронное издание на основе печатного издания: Сборник комбинированных задач по физике. 10–11 классы / Л.А. Горлова. – 2-е изд. – 
Москва : ВАКО, 2019. – 128 с. – ISBN 978-5-408-04326-2. – Текст : 
непосредственный.

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, 
установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков 
или выплаты компенсации.

УДК 372.853
ББК 22.3Я72

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

 
Решение физических задач – один из приемов поли
технического обучения, т. е. один из способов подготовки учащихся к их будущей практической деятельности.  

Комбинированной называется задача, для решения 

которой необходимы знания не одного конкретного раздела физики, а многих ее разделов. Главная ее особенность: при решении внимание учащегося акцентируется на количественной стороне рассматриваемого физического явления. В комбинированной задаче по физике 
для ее решения ставится проблема, связанная с математической стороной физического явления. Решают их 
путем логических математических умозаключений, базирующихся на законах физики. 

Такие задачи по физике способствуют углублению и 

закреплению теоретических знаний учащихся, служат 
средством проверки знаний по изученным разделам физики. Умелое применение учителем комбинированных 
задач повышает интерес учащихся к физике и поддерживает активное восприятие материала, так как соединение изучаемого с уже давно изученным важно в процессе обучения. 

Введение
4

Решение комбинированных задач требует анализа 
физической сущности явлений, поэтому правильное 
решение задачи учеником свидетельствует о понимании 
им изученного материала. 
Решение таких задач способствует развитию у учащихся логического мышления и овладению аналитикосинтетическим методом. 
Обычно при изучении нового материала по физике,  
т. е. физического закона, явления и т. д., учитель пользуется индуктивным методом – устанавливается общая 
для данных явлений закономерность, формулируется 
закон. 
Большинство физических задач решают с помощью 
дедукции – применяют общие физические законы к 
конкретному случаю. Чтобы связать данное явление с 
одним или несколькими физическими законами, надо 
расчленить сложное явление на ряд простых, т. е. применить анализ. Чтобы полученные из отдельных законов следствия соединить в общий вывод, при ответе на 
поставленный в комбинированной задаче вопрос используют синтез. 
Из сказанного выше следует, что для применения теоретических знаний по физике к решению комбинированных задач ученик должен уметь анализировать и 
синтезировать. 
Эти процессы неразрывны, ведь решение всякой физической задачи надо начинать с анализа ее условия, а 
контроль правильности анализа в последующем синтезе. 
Анализируя физическое содержание задачи, ученик 
составляет план ее решения. Последующий синтез данных условия задачи с известными физическими законами позволяет ему построить само решение задачи и 
получить верный ответ на поставленный в задаче вопрос. 
Решение комбинированных задач состоит в основном 
из трех этапов (см. схему). 

Введение
5

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Решение сложной комбинированной задачи представляет собой ответ на ряд проблемных вопросов. 
Анализ и синтез при этом имеют место как при решении каждого проблемного вопроса в отдельности, так и 
при построении и реализации плана решения всей задачи.  
Новая трудность для учащегося – видеть все решение 
сразу. Преодоление ее является скачком в развитии  
навыка решения комбинированной задачи по физике. 
В заключение хочу отметить, что решение комбинированных задач служит средством не только улучшения качества знаний учащихся, но и приемом углубления, закрепления, проверки знаний и навыков, способствует формированию у школьников физических 
понятий во взаимосвязи, развивает логическое мышление, смекалку, умение применять знания, расширяет технический кругозор, подготавливает к практической деятельности. 
 

Этап решения

1. Анализ условия
задачи

3. Анализ
физических явлений,
описанных в задаче

2. Соединение данных
условия задачи с известными
физическими законами

 
 
Задача 1 
(разделы «Механика», «Магнетизм») 

В однородном магнитном поле с индукцией 50 мТл 
находится прямой проводник с током под углом 90°  
к вектору магнитной индукции. Длина проводника  
0,8 м, сила тока 15 А. Под действием магнитного поля 
проводник переместился на расстояние 2 м. Определить 
совершенную при этом работу. 

Дано: 
СИ 

B = 50 мТл 
50 · 10–3 Тл 

α = 90° 
 

l = 0,8 м 
 

I = 15 А 
 

S = 2 м 
 

A – ? 
 

Анализ и решение 

B

F
I

S
 

1) На проводник с током в магнитном поле действует 
сила Ампера 
=
α
A
sin .
F
BIl
  
2) Так как угол между проводником и вектором магнитной индукции равен 90°, то sin 90° = 1, тогда FA = BIl. 
3) Работа, совершаемая при перемещении проводника 
в магнитном поле, равна: A = FA · S; A = BIl · S. 
4) A = 50 · 10–3 Тл ·  15 А ·  0,8 м ·  2 м = 1,2 Дж. 
Ответ: A = 1,2 Дж. 
 
 
Задача 2 
(разделы «Механика», «Электростатика») 

В однородном электрическом поле, силовые линии 
которого вертикальны, находится заряженная капелька 
масла. Заряд капельки равен 4,9 · 10–13 Кл. При напряженности поля 2 · 105 B/м капелька неподвижно висит в 
воздухе. Определить массу капельки. 

10–11 классы
7

Дано: 
q = 4,9 · 10–13 Кл 
E = 2 · 105 B/м 
g = 9,8 м/с2 
m – ? 

Анализ и решение 

q

E

 

1) На капельку действуют электрическая сила Fэл = Eq 
и сила тяжести Fтяж = mg.  
2) Капелька будет в равновесии, если сила тяжести 
уравновесит электрическую силу Fэл = Fтяж. 

Eq = mg, отсюда 
=
.
Eq
m
g
 

3) 

−
−
⋅
⋅
⋅
=
=

5
13
8
2
2 10 В/м 4,9 10
кг
10
кг.
9,8 м/с
m
 

Ответ: m = 10–8 кг. 
 
 
Задача 3 
(разделы «Механика», «Термодинамика») 

Космический аппарат массой 200 кг совершает медленный спуск в плотных слоях атмосферы некоторой планеты. При этом на него действует постоянная сила сопротивления 600 Н. Определить приращение температуры 
спускаемого аппарата на километре пути, если удельная 
теплоемкость материала аппарата 750 Дж/кг · °С. Нагреванием атмосферы пренебречь. 

Дано: 
СИ 

m = 200 кг 
 

Fсопр = 600 Н 
 

S = 1 км 
1000 м 

c = 750 Дж/кг · °С 
 

Δt – ? 
 

Анализ и решение 

mg
 

Fэл

Fтяж

Fсопр

Сборник комбинированных задач по физике
8

1) Так как спуск равномерный, то сила тяжести аппарата равна силе сопротивления атмосферы планеты. 
2) Работа силы сопротивления равна: A = Fсопр· S. 
3) Количество теплоты, полученное аппаратом, равно: 
Q = cmΔt. 
4) На основании закона сохранения энергии Q = A, 

тогда cmΔt = Fсопр· S, отсюда 
⋅
Δ =
сопр
.
F
S
t
cm
 

5) 
⋅
Δ =
=
⋅
⋅

600 Н 1000 м
4°С.
750 Дж/кг °С 200 кг
t
 

Ответ: Δt = 4 °С. 
 
 
Задача 4 
(разделы «Механика», «Магнетизм») 

По горизонтально расположенному проводнику длиной 20 см и массой 5 г течет ток 10 А. Определить индукцию магнитного поля, в которое надо поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесила силу Ампера. 

Дано: 
СИ 

l = 20 см 
0,2 м 

m = 5 г 
5 · 10–3 кг 

I = 10 А  
 

B – ? 

 

Анализ и решение 

B

I

FA

 

1) Направление силы Ампера, действующей на проводник, находим по правилу левой руки. 
2) Чтобы сила тяжести уравновесила силу Ампера, 
она должна быть направлена вертикально вверх: 
FA = Fтяж. 
3) Так как FA = BIlsin α, α = 90°, sin 90° = 1. FA = BIl. 

Fтяж = mg, тогда BIl = mg, отсюда 
=
.
mg
B
Il
  

Fтяж

10–11 классы
9

4) 

−
⋅
⋅
=
=
=
⋅

3
2
5 10
кг 9,8 м/с
0,0245 Тл
24,5 мТл.
10 А 0,2
B
  

Ответ: B = 24,5 мТл. 
 
 
Задача 5 
(разделы «Кинематика», «Оптика») 

Спортсмен бежит со скоростью 10 м/с перпендикулярно оси телекамеры на расстоянии 20 м от нее. Расстояние от объектива камеры до фотоприемника, на котором формируется изображение, равно 25 см. Определить скорость перемещения изображения спортсмена 
по фотоприемнику. 

Дано: 
СИ 

v1 = 10 м/с 
 

d = 20 м 
 

f = 25 см 
0,25 м 

v2 – ? 

 

Анализ и решение 

f

d

O
M

N
A

B

v1

v2

1) Так как спортсмен бежит со скоростью v1 перпендикулярно оси телекамеры, то изображение будет перемещаться по фотоприемнику со скоростью v2. 
2) На основе подобия треугольников ABO и OMN со
ставим пропорцию: 
=
,
AB
AO
MN
OM  или 
=
1

2
.
v
d
v
f  Отсюда вы
ражаем скорость v2. 
=
1
2
.
v f
v
d
 

3) Подставляя в полученную формулу значения за
данных величин, получаем: 
2
10 0,25
0,125 м/с
20
v
⋅
=
=
=  

12,5 см/с.
=
 

Ответ: v2 = 12,5 см/с. 

Фотоприемник

Сборник комбинированных задач по физике
10

Задача 6 
(разделы «Динамика», «Электростатика») 

В однородном электростатическом поле с напряженностью 105 В/м движется вдоль силовых линий поля 
заряженная частица с зарядом 2 · 10–5 Кл. На сколько 
возрастет импульс частицы за 0,5 с полета? 

Дано: 
СИ 

E = 105 В/м 
 

q = 2 · 10–5 Кл 
 

t = 0,5 с 
 

Δp – ? 
 

Анализ и решение 

q

E

 

1) На заряженную частицу в электрическом поле действует сила Fэл = qE. 
2) При движении под действием силы частица изменяет скорость, а значит и импульс: 

F = ma, 
−
=
0 ,
v v
a
t
 тогда 
−
=
0 ,
v v
F
m
t
 отсюда Ft = mv – mv0,  

где mv – mv0 – изменение импульса частицы. 
3) Тогда Ft = Δmv, Δmv = Δp, Δp = F · t. Подставляя  
в полученное выражение значение силы, окончательно 
получаем: Δp = qE · t. 
4) Δp = 2 · 10–5 Кл ∙ 105 В/м ∙ 0,5 с = 1 кг ∙ м/с. 
Ответ: Δp = 1 кг ∙ м/с.  
 
 
Задача 7 
(разделы «Динамика», «Теплота») 

Мощность двигателя автомобиля 69 кВт. Определить 
расход бензина ежесекундно, если КПД двигателя 25%. 
Удельная теплота сгорания бензина 46 · 106 Дж/кг. 

Дано: 
СИ 

N = 69 кВт 
69 000 Вт 

t = 1 с 
 

η = 25% 
 

q = 46 · 106 Дж/кг 
 

m – ? 
 

Анализ и решение 
 
1) КПД автомобиля 

равен: η=
⋅
п

зат
100%,
A
A
 

где Aп = полезная ра- 

Fэл