ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ κατεύθυνςησ

Transcript

1 Ημερομηνύα: Ονοματεπώνυμο: ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ κατεύθυνςησ ΘΕΜΑ 1 0 : (25μονάδεσ) Στισ ερωτόςεισ 1-4, να γρϊψετε τον αριθμό τησ ερώτηςησ και δύπλα ςε κϊθε αριθμό το γρϊμμα που αντιςτοιχεύ ςτη ςωςτό απϊντηςη: 1. Στην ομαλό κυκλικό κύνηςη α. η επιτϊχυνςη εύναι μηδϋν. β. η γωνιακό ταχύτητα εύναι ςταθερό. γ. η γραμμικό ταχύτητα εύναι ςταθερό. δ. το μϋτρο τησ επιτϊχυνςησ μεταβϊλλεται 2. Από την ϊκρη ςτϋγησ πύργου ύψουσ h εκτοξεύεται κϊποιο ςώμα οριζόντια με ταχύτητα u0 και πϋφτει ςε απόςταςη S από τον πύργο. Αν εκτοξευτεύ με τη διπλϊςια ταχύτητα από το ύδιο ύψοσ, τότε ο χρόνοσ πτώςησ α. διπλαςιϊζεται β. υποδιπλαςιϊζεται γ. μϋνει ο ύδιοσ δ. τετραπλαςιϊζεται 3. Αφόνουμε από το χϋρι μασ μια μπϊλα μϊζασ 1kg να πϋςει προσ το ϋδαφοσ. Η ταχύτητα πριν και μετϊ την πρόςκρουςη εύναι 2m/s και 1m/s αντύςτοιχα. Το μϋτρο τησ μεταβολόσ τησ ορμόσ τησ μπϊλασ εύναι α. 1kg m/s β. 2kg m/s γ. 3kg m/s δ Ένα ςώμα εκτελεύ ομαλό κυκλικό κύνηςη με ςυχνότητα f. Αν διπλαςιαςτεύ η ςυχνότητα περιςτροφόσ του, τότε η περύοδοσ α. διπλαςιϊζεται β. τετραπλαςιϊζεται γ. παραμϋνει ςταθερό δ. υποδιπλαςιϊζεται 5. Να γρϊψετε ςτο τετρϊδιό ςασ το γρϊμμα κϊθε πρόταςησ και δύπλα ςε κϊθε γρϊμμα τη λϋξη Σωςτό, για τη ςωςτό πρόταςη, και τη λϋξη Λάθοσ για τη λανθαςμϋνη. α. Ένα ςώμα που εκτελεύ ομαλό κυκλικό κύνηςη, δεν επιταχύνεται. β. Μονϊδα μϋτρηςησ τησ ορμόσ ςτο SI εύναι 1kg m/s. γ. Η ςυνιςταμϋνη των δυνϊμεων ςτην ομαλό κυκλικό κύνηςη εύναι ύςη με μηδϋν. δ. Στην οριζόντια βολό, τα ςώματα που ϋχουν μεγαλύτερη μϊζα, φτϊνουν πιο γρόγορα ςτο ϋδαφοσ. ε. Για ϋνα ςώμα που εκτελεύ ομαλό κυκλικό κύνηςη, το μϋτρο τησ γραμμικόσ ταχύτητασ δύνεται από το τύπο u=2πrt. ΘΕΜΑ 2 0 : (25μονάδεσ) 1. Δύο αυτοκύνητα εκτελούν κυκλικό κύνηςη ςτην ύδια κυκλικό πλατεύα και με την ύδια φορϊ περιςτροφόσ. Το αυτοκύνητο Α κϊνει τον κύκλο τησ πλατεύασ ςτο μιςό χρόνο από ότι το αυτοκύνητο Β. Α. Για τισ ςυχνότητεσ περιςτροφόσ των αυτοκινότων ιςχύει α. f A=f B β. f A=2 f B γ. f A= Να επιλϋξτε τη ςωςτό απϊντηςη και να αιτιολογήςετε την επιλογό ςασ. Β. Για τισ γραμμικϋσ ταχύτητεσ των αυτοκινότων ιςχύει α. υ Α=υ Β β. υ Α=2 υ Β γ. υ Α= Να επιλϋξτε τη ςωςτό απϊντηςη και να αιτιολογήςετε την επιλογό ςασ.

2 2. Δύο ςώματα Σ1 και Σ2 βρύςκονται ςτο ύδιο ςημεύο. Κϊποια χρονικό ςτιγμό αφόνουμε το Σ1 να πϋςει ελεύθερα και ταυτόχρονα ρύχνουμε το Σ2 με οριζόντια ταχύτητα u0. Ποιεσ από τισ παρακϊτω προτϊςεισ εύναι ςωςτϋσ; Να δικαιολογήςετε την απϊντηςό ςασ. α. Τα ςώματα θα φτϊςουν ταυτόχρονα ςτο ϋδαφοσ. β. Τα ςώματα θα φτϊςουν ςτο ϋδαφοσ με ύδιο μϋτρο ταχύτητασ. γ. Τα ςώματα κϊθε χρονικό ςτιγμό θα ϋχουν ύδια επιτϊχυνςη. 3. Δύο ςώματα με ςχϋςη μαζών 2, ϋχουν ύςεσ ορμϋσ. i. Η ςχϋςη μεταξύ των ταχυτότων των δύο ςωμϊτων εύναι α. υ1=2υ2 β. υ1=υ2 γ. υ1= υ2 ii. Η ςχϋςη μεταξύ των κινητικών ενεργειών των δύο ςωμϊτων εύναι α. Κ1=2Κ2 β. Κ1=Κ2 γ. Κ1= Κ2 Να δικαιολογήςετε την απϊντηςό ςασ. 4. Να αποδεύξετε τη ςχϋςη που ςυνδϋει τη γραμμικό και τη γωνιακό ταχύτητα ενόσ ςώματοσ που εκτελεύ ομαλό κυκλικό κύνηςη ακτύνασ R. ΘΕΜΑ 3 0 : (25μονάδεσ) 1. Σώμα δεμϋνο ςτην ϊκρη νόματοσ, εκτελεύ ομαλό κυκλικό κύνηςη ςε οριζόντιο επύπεδο, με ταχύτητα 8π m/s, διαγρϊφοντασ 12 περιςτροφϋσ ςε χρόνο 3s. Να βρεθούν α. η ςυχνότητα και η περύοδοσ τησ κύνηςησ, β. η ακτύνα, γ. η γωνύα περιςτροφόσ καθώσ και το μόκοσ του τόξου που διϋνυςε ςε χρόνο t = 2,5s, δ. ο αριθμόσ των περιςτροφών που εκτελεύ ςε χρόνο 2min, ε. η κεντρομόλοσ δύναμη που αςκεύται ςτο ςώμα, αν η μϊζα του εύναι m=1kg. 2. Δύο κινητϊ Α και Β εκτελούν ομαλό κυκλικό κύνηςη και τη χρονικό ςτιγμό t=0 περνούν από τα ςημεύα Κ και Λ αντύςτοιχα κινούμενα όπωσ ςτο ςχόμα. Τη χρονικό ςτιγμό t=2s τα δύο κινητϊ ςυναντιούνται ςτο ςημεύο Μ για πρώτη φορϊ. Να υπολογύςετε α. τη γωνιακό ταχύτητα του κινητού Β, β. το λόγο, όπου υα και υβ οι γραμμικϋσ ταχύτητεσ των κινητών Α και Β αντύςτοιχα, γ. τισ περιόδουσ των κινητών Α και Β και δ. το λόγο, όπου αα και αβ οι κεντρομόλεσ επιταχύνςεισ των κινητών Α και Β αντύςτοιχα.

3 ΘΕΜΑ 4 0 : (25μονάδεσ) Τα ςώματα Α και Β του πιο κϊτω ςχόματοσ, με μϊζεσ 0,3 kg και 0,2 kg αντύςτοιχα, κινούνται ςε οριζόντιο επύπεδο ύψουσ h, χωρύσ τριβϋσ, ςτην ύδια διεύθυνςη αλλϊ με αντύθετη φορϊ. H ταχύτητα του Α ϋχει μϋτρο υa = 200 s m ενώ του Β εύναι ϊγνωςτη (υb). Τα ςώματα ςυγκρούονται κεντρικϊ και πλαςτικϊ. Το ςυςςωμϊτωμα αποκτϊ ταχύτητα V =80m/s. Α. Να υπολογιςτεύ η ταχύτητα του ςώματοσ Β και η ολικό κινητικό ενϋργεια του ςυςτόματοσ των δύο ςωμϊτων Α και Β πριν τη κρούςη. Β. Αν το ςυςςωμϊτωμα βϊλλεται οριζόντια τη χρονικό ςτιγμό t=0 με τη ταχύτητα V που απϋκτηςε και φτϊνει ςτο ϋδαφοσ τη χρονικό ςτιγμό t = 20s, να βρεύτε α. το ύψοσ h β. η ταχύτητϊ του τη χρονικό ςτιγμό t1 = 6s, γ. την οριζόντια μετατόπιςη του ςώματοσ, όταν η κατακόρυφη μετατόπιςη εύναι ψ = 20m, δ. τη χρονικό ςτιγμό που το μϋτρο τησ οριζόντιασ μετατόπιςησ του ςώματοσ εύναι ύςο με το μϋτρο τησ κατακόρυφησ μετατόπιςόσ του, ε. το ρυθμό μεταβολόσ τησ οριζόντιασ και κατακόρυφησ μετατόπιςησ τη χρονικό ςτιγμό t1. Δύνεται g = 10m/s 2.

4 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ κατεύθυνςησ ΘΕΜΑ β 2. γ 3. γ 4. δ 5. α) Λ β) Σ γ) Λ δ) Λ ε) Λ ΘΕΜΑ Α. Η περύοδοσ του Α θα εύναι η μιςό τησ περιόδου του Β: ΤΑ=. Η ςυχνότητα εύναι αντύςτροφη τησ περιόδου, f = Σωςτή απάντηςη: β ϊρα, fα= Β. Για τη γραμμικό ταχύτητα ιςχύει { } => υα=2 υβ Σωςτή απάντηςη: β 2. α. Σ ( εφόςον αφόνονται από το ύδιο ύψοσ, θα φτϊςουν ταυτόχρονα ςτο ϋδαφοσ, ςύμφωνα με τη ςχϋςη ψ= g t 2 ) β. Λ (Το Σ1 εκτελεύ ελεύθερη πτώςη: υ1= g t, ενώ το Σ2 οριζόντια βολό: υ2= ) γ. Σ (και τα δύο ςώματα ϋχουν την ύδια επιτϊχυνςη: α1=α2=g) 3. i. Ιςχύει: p1=p2 => m1 υ1=m2 υ2 2m2 υ1= m2 υ2 => υ2=2υ1 => υ1= υ2 Σωςτή απάντηςη: γ ii. Για τισ κινητικϋσ ενϋργειεσ ϋχουμε: { } => Κ2=2 Κ1 Σωςτή απάντηςη: γ 4. { } => =R => υ=ω R ΘΕΜΑ α. f = =4 Hz και Τ= = s β. υ=2π R f => 8π=2π R 4 => R=1m γ. υ=ω R => 8π=ω 1 => ω=8π rad/s όμωσ ω = => Δθ=ω Δt = 8π 2,5 => Δθ= 20π rad και υ= => s=υ t = 8π 2,5 => s= 20π m

5 δ. f = => N=f Δt = => N= 480 περιςτροφέσ ε. F=m =1 => F=64π 2 Ν 2. α. Σύμφωνα με το ςχόμα, μϋχρι να ςυναντηθούν ο Β διαγρϊφει γωνύα: rad, ςε χρόνο 2s. Άρα, ωb = = rad/s β. Αντύςτοιχα, ο Α διαγρϊφει γωνύα rad ςτον ύδιο χρόνο, 2s. Άρα, ωα = = rad/s γ. και δ. ΘΕΜΑ 4 0 Α. Εφαρμόζοντασ την Αρχό Διατόρηςησ τησ Ορμόσ: 0, ,2 υβ=0,5 80 => 60-0,2 υβ=40 => υβ=100m/s Kολ= = 0, => Kολ= 1600 J B. α. Το ςυςςωμϊτωμα κϊνει οριζόντια βολό, από ύψοσ h και με αρχικό ταχύτητα V=80m/s. Άρα, h= g t 2 = =>h=2000m β. = => =100 m/s γ., ϊρα => x=160m δ. x=ψ => = g t 2 => 80 t=5 t 2 => { ε. και