γραπτή εξέταση στο μάθημα

Transcript

1 3η εξεταστική περίοδος από 9/03/5 έως 9/04/5 γραπτή εξέταση στο μάθημα ΦΥΣΙΚΗ Α ΛΥΚΕΙΟΥ Τάξη: Α Λυκείου Τμήμα: Βαθμός: Ονοματεπώνυμο: Καθηγητής: Θ Ε Μ Α Α Στις ερωτήσεις Α-Α4 να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Α. Όταν η συνισταμένη των δυνάμεων που δέχεται ένα σώμα είναι μηδέν, το διάγραμμα της μετατόπισής του σε συνάρτηση με το χρόνο είναι: Α. Η επιτάχυνση που αποκτά ένα σώμα έχει πάντα ίδια κατεύθυνση με: α. την επιτάχυνση της βαρύτητας. β. τη μετατόπισή του. γ. την ταχύτητά του. δ. τη συνισταμένη δύναμη που δέχεται το σώμα. Α3. Ένα σώμα μάζας m = 0g κινείται ευθύγραμμα και η μετατόπισή του δίνεται από τη σχέση. α. Η κίνηση του σώματος είναι ευθύγραμμη ομαλή. β. Η μέση και η στιγμιαία ταχύτητα του σώματος συμπίπτουν κάθε στιγμή. γ. Η ταχύτητα του σώματος ελαττώνεται. δ. Το σώμα δέχεται συνισταμένη δύναμη μέτρου F = 40N. Α4. Κατά την ελεύθερη πτώση: α. Η δυναμική ενέργεια του σώματος αυξάνεται. β. Η κινητική ενέργεια του σώματος αυξάνεται. γ. Το βάρος του σώματος δαπανά έργο. δ. Το έργο του βάρους είναι μηδέν. --

2 3η εξεταστική περίοδος από 9/03/5 έως 9/04/5 Α5. Να αντιστοιχίσετε τα μεγέθη της πρώτης στήλης με τις μονάδες της δεύτερης στήλης. Στήλη Ι. Δύναμη. Έργο 3. Επιτάχυνση 4. Ταχύτητα 5. Ισχύς Στήλη ΙΙ α. J β. N γ. W δ. ε. Θ Ε Μ Α Β Β. Στο διπλανό σχήμα φαίνεται το διάγραμμα θέσης χρόνου για δυο κινητά Α και Β τα οποία έχουν ίσες μάζες. Για τις κινητικές ενέργειες των κινητών ισχύει: x α) το Α έχει μεγαλύτερη κινητική ενέργεια απ το Β. β) το Β έχει μεγαλύτερη κινητική ενέργεια απ το Α. γ) τα δυο κινητά έχουν ίσες κινητικές ενέργειες. 0 t Β. Δυο σώματα κινούνται πάνω στο ίδιο οριζόντιο τραχύ δάπεδο. Αν για τους συντελεστές τριβής ολίσθησης ισχύει μ =μ και το δεύτερο σώμα έχει διπλάσια μάζα από το πρώτο, τότε για την τριβή ολίσθησης των δυο σωμάτων θα ισχύει: α) Τ >Τ β) Τ <Τ γ) Τ =Τ Β3. Σώμα μάζας m είναι αρχικά ακίνητο πάνω σε λείο οριζόντιο δάπεδο. Τη χρονική στιγμή t=0 ασκείται οριζόντια δύναμη F που μεταβάλλεται όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.το έργο αυτής της δύναμης είναι: α) 50J β) 0J γ) 00J --

3 3η εξεταστική περίοδος από 9/03/5 έως 9/04/5 Θ Ε Μ Α Γ Σώμα μάζας kg βρίσκεται σε ύψος h =5m πάνω από το έδαφος (θέση Α) και εκτοξεύεται κατακόρυφα προς τα πάνω με ταχύτητα υ =0 m/s. Η αντίσταση του αέρα είναι αμελητέα. Να βρεθούν: Γ. Η δυναμική, η κινητική και η μηχανική ενέργεια που έχει το σώμα στην αρχική θέση Α. Γ. Το μέγιστο ύψος στο οποίο θα φτάσει το σώμα. Γ3. Το μέτρο της ταχύτητας με την οποία θα φτάσει στο έδαφος. Δίνεται g = 0m / s μονάδες 9 μονάδες 8 μονάδες 8 Θ Ε Μ Α Δ Σώμα μάζας m = 5g είναι ακίνητο πάνω σε οριζόντιο επίπεδο με το οποίο εμφανίζει συντελεστή τριβής ολίσθησης μ = 0,3. Κάποια στιγμή στο σώμα ασκείται δύναμη μέτρου, όπως φαίνεται στο διπλανό σχήμα, η οποία σχηματίζει γωνία με το οριζόντιο επίπεδο. Να υπολογιστούν: Δ. το μέτρο της κάθετης δύναμης στήριξης Ν που δέχεται το σώμα από το οριζόντιο επίπεδο. Δ. το μέτρο της τριβής που δέχεται το σώμα από το οριζόντιο επίπεδο. Δ3. το μέτρο της ταχύτητας που αποκτά το σώμα όταν η μετατόπισή του είναι x = 4,5m. Δ4. Τη στιγμή που το σώμα έχει μετατοπιστεί κατά x = 4,5m, η δύναμη F καταργείται. i) Πόσο είναι το μέτρο της τριβής που δέχεται τώρα το σώμα από το οριζόντιο επίπεδο; ii) Πόση είναι η μετατόπιση του σώματος από τη στιγμή που καταργείται η δύναμη F μέχρι τη στιγμή που η ταχύτητά του μηδενίζεται; Δίνονται : -3-

4 3η εξεταστική περίοδος από 9/03/5 έως 9/04/5 Α Π Α Ν Τ Η Σ Ε Ι Σ Σ Τ Η Φ Υ Σ Ι Κ Η Α Λ Υ Κ Ε Ι Ο Y Θ Ε Μ Α Α. β Α. δ Α3. δ Α4. β Α5. β α 3 ε 4 δ 5 γ Θ Ε Μ Α Β Β. β Γνωρίζουμε ότι σ ένα διάγραμμα θέσης-χρόνου η κλίση της ευθείας ισούται με την ταχύτητα του σώματος. Οπότε, αφού η Β ευθεία έχει μεγαλύτερη κλίση από την Α και το Β κινητό θα έχει μεγαλύτερη ταχύτητα από το Α. m m m m Β. γ Στον άξονα y y το κάθε σώμα ισορροπεί: ΣF y 0 N w 0 N w mg Η τριβή ολίσθησης του πρώτου σώματος είναι ίση με T μ N μ m g () Η τριβή ολίσθησης του δευτέρου σώματος είναι ίση με T μ N μ m g μ m g () Από τις σχέσεις (), () προκύπτει ότι Τ =Τ Β3. α Αφού η δύναμη F δεν είναι σταθερή το έργο της θα βρεθεί από εμβαδομέτρηση W F β υ 0 5 Εμβαδοτριγώνου 50J Θ Ε Μ Α Γ Η μηχανική ενέργεια του σώματος παραμένει σταθερή σε όλη την κίνηση γιατί η μόνη δύναμη που του ασκείται είναι το βάρος του, που είναι συντηρητική δύναμη. Γ. Στη θέση Α το σώμα έχει και κινητική και δυναμική ενέργεια Κ Α mυ U mgh 0 00J J Οπότε η μηχανική του ενέργεια είναι E U J --

5 3η εξεταστική περίοδος από 9/03/5 έως 9/04/5 Γ. Κατά την άνοδο, το σώμα θα εκτελέσει επιβραδυνόμενη κίνηση και όταν θα σταματήσει (θέση Κ) θα έχει φτάσει στο μέγιστο ύψος της κίνησής του Εφαρμόζουμε Α.Δ.Μ.Ε. (Α ): U U 300 mgh h 00 h 0m Γ3. Αφού σταματήσει στιγμιαία στη θέση Κ, το σώμα στη συνέχεια θα εκτελέσει ελεύθερη πτώση μέχρι το έδαφος (θέση Μ) Εφαρμόζουμε Α.Δ.Μ.Ε. (Κ M): U M UM 0 mgh m M M υ M 0m/ s Θ Ε Μ Α Δ Δ. F x = Fσυνφ = 50 = 50Ν F ψ = Fημφ = 50 = 50Ν Β = mg = 5 0 = 50N ΣF ψ = 0 Ν Β F ψ = 0 Ν = Β + F ψ Ν = Ν = 00Ν Δ. Τ = μν Τ = 0,3 00 Τ = 30Ν Δ3. (Θ.Μ.Κ.Ε.): Κ τελ Κ αρχ = W Fx + W N + W T + W + W Fψ mυ 0 = F x x + 0 T x υ = 50 4,5 30 4,5,5υ = 90 υ = 36 υ = 6m/s Δ4. i) ΣF ψ = 0 N Β = 0 N = Β N = 50N T = μn T = 0,3 50 T = 5Ν ii) (Θ.Μ.Κ.Ε.): Κ τελ Κ αρχ = W N + W T + W 0 mυ = 0 T x = 5 x 5 x = 90 x = 90 5 x = 6m --