ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Transcript

1 ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ Α Να μεταφέρετε στο τετράδιο την επιλογή που συμπληρώνει σωστά τις παρακάτω προτάσεις. Α1) Τέσσερα σώματα Α, Β, Γ και Δ έχουν μάζες ½ kg, 2 kg, 3 kg, 4 kg αντίστοιχα. Τα σώματα κινούνται ομαλά σε οριζόντιο επίπεδο χωρίς τριβή. Το Α κινείται προς τα δυτικά με ταχύτητα 4m/s. Το Β κινείται προς το βορρά με ταχύτητα 2m/s. Το Γ κινείται προς τα ανατολικά με ταχύτητα 1m/s. Το Δ κινείται προς το νότο με ταχύτητα 1m/s. α) Οι ορμές των Α και Γ είναι ίσες. β) Το Α έχει τη μεγαλύτερη ορμή. γ) Οι ορμές των Β και Δ είναι αντίθετες. δ) Τίποτα από τα παραπάνω. Α2) Μικρή σφαίρα αφήνεται να πέσει από μικρό ύψος h, εκτελώντας ελεύθερη πτώση. Μια ίδια σφαίρα βάλλεται από το ίδιο ύψος με οριζόντια ταχύτητα μέτρου u0. Έστω t1 και t2 οι χρόνοι που κάνουν η πρώτη και η δεύτερη σφαίρα αντίστοιχα να φτάσουν στο έδαφος. Τότε ισχύει: α) t1 = t2 β) t1 > t2 γ) t1 < t2 δ) Δε μπορούμε να γνωρίζουμε διότι δεν είναι γνωστή η επιτάχυνση της βαρύτητας. Α3) Η γραφική παράσταση της κινητικής ενέργειας ενός σώματος ως συνάρτηση της ορμής του είναι:

2 α) Ευθεία που διέρχεται από την αρχή των αξόνων. β) Ευθεία που δε διέρχεται από την αρχή των αξόνων. γ) Παραβολή δ) Υπερβολή Α4) Η συνολική ορμή δυο σωμάτων Κ και Λ που κινούνται ευθύγραμμα είναι μηδέν. Για τις μάζες των σωμάτων ισχύει mκ = 4mΛ. Ο λόγος των μέτρων των ταχυτήτων uκ/uλ των δυο σωμάτων ισούται με: α) 1 β) 4 γ) 0,25 δ) 2 Α5) Ένας δίσκος περιστρέφεται με σταθερή συχνότητα, γύρω από τον άξονα που περνά από το κέντρο του κι είναι κάθετος στο επίπεδο της σελίδας. Το σημείο Β βρίσκεται στο μέσο της ακτίνας του δίσκου ενώ το σημείο Α στην περιφέρεια του δίσκου. Για τα σημεία Α και Β ισχύει: α) ΤΑ < ΤΒ β) ua = 2uB γ) ωα = 2ωΒ δ) ub = ua ΘΕΜΑ Β Β1) Δυο σφαιρίδια Σ1 και Σ2 βρίσκονται σε λείο οριζόντιο τραπέζι, είναι δεμένα με λεπτά μη εκτατά νήματα μήκους R1 και R2 αντίστοιχα, από ακλόνητα σημεία με αποτέλεσμα να εκτελούν κυκλική κίνηση. Έστω ότι οι ακτίνες των τροχιών των δυο

3 σφαιριδίων ικανοποιούν τη σχέση R1 = 2R2 και η περίοδος της κυκλικής κίνησης τους είναι ίδια. Α) Να μεταφέρετε στο φύλλο απαντήσεων το σχήμα και να σχεδιάσετε τα διανύσματα της γραμμικής ταχύτητας και της κεντρομόλου επιτάχυνσης σε κάθε σφαιρίδιο. Αν α1 είναι το μέτρο της κεντρομόλου επιτάχυνσης του σφαιριδίου Σ1 και α2 είναι το μέτρο της κεντρομόλου επιτάχυνσης του σφαιριδίου Σ2, η σχέση που τα συνδέει είναι: i) α1 = 2α2 ii) α1 = 4α2 iii) α1 = α2/2 Β) Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση. Γ) Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας. ΜΟΝΑΔΕΣ 2 ΜΟΝΑΔΕΣ 7 Β2) Δυο δρομείς, ο 1 ος και ο 2 ος, περιστρέφονται με ίσα μέτρα ταχυτήτων σε δυο κυκλικές τροχιές, εκτελώντας ομαλή κυκλική κίνηση. Για τις ακτίνες R1 και R2 των κυκλικών τροχιών αντίστοιχα ισχύει R1<R2. Α) Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Την κυκλική τροχιά ολοκληρώνουν: i) πρώτος ο δρομέας που περιστρέφεται στον κύκλο ακτίνας R1. ii) πρώτος ο δρομέας που περιστρέφεται στον κύκλο ακτίνας R2. iii) ταυτόχρονα και οι δυο δρομείς. Β) Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας. ΜΟΝΑΔΕΣ 2

4 Β3) Τα σωματίδια Α και Β του παρακάτω σχήματος έχουν μάζες mα και mβ αντίστοιχα. Τα Α και Β κινούνται ομαλά, σε κυκλικές τροχιές με ακτίνες RA και RB με RΒ= 3RΑ με το ίδιο κέντρο Ο και με ταχύτητες ίσως μέτρων ua = ub =u. Το μέτρο της συνισταμένης των δυνάμεων που ασκούνται στο Β είναι ΣFΒ. Α) Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση. Αν ΣFΑ = 3ΣFΒ ο λόγος των μαζών των δυο σωματιδίων θα ισούται με: i) mb /ma = 3 ii) mb /ma = 1/3 iii) mb /ma = 1 ΜΟΝΑΔΕΣ 2 B) Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας. ΜΟΝΑΔΕΣ 7 ΘΕΜΑ Γ Ένα βλήμα μάζας m= 0,1kg κινείται με οριζόντια ταχύτητα μέτρου u= 100m/s και προσκρούει σε ακίνητο στόχο μάζας M= 4,9kg οπότε και δημιουργείται συσσωμάτωμα. Να βρείτε: Γ1) Την ταχύτητα του συσσωματώματος. Γ2) Τη θερμότητα η οποία ελευθερώθηκε λόγω της σύγκρουσης.

5 Γ3) Το μέτρο της μεταβολής της ορμής για κάθε σώμα ξεχωριστά κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης. Γ4) Το βλήμα διανύει μέσα στο στόχο απόσταση 1m. Να βρεθεί η μέση δύναμη που ασκείται από το στόχο στο βλήμα κατά τη διάρκεια της ενσωμάτωσης του, αν υποτεθεί ότι το βλήμα και ο στόχος εκτελούν ευθύγραμμες ομαλά μεταβαλλόμενες κινήσεις κατά τη χρονική διάρκεια της κίνησης. ΜΟΝΑΔΕΣ 8 ΘΕΜΑ Δ Η ταράτσα ενός κτηρίου βρίσκεται σε ύψος H= 20m από το έδαφος. Ένα κουτί Α μάζας m1= 3kg είναι δεμένο σε σχοινί μήκους L και κάνει ομαλή κυκλική κίνηση κινούμενο πάνω στην επιφάνεια της ταράτσας. Το κουτί κινείται με ταχύτητα u= 20m/s και κάνει μια πλήρη περιστροφή σε χρόνο 2π s. Στην κατάλληλη θέση το σχοινί κόβεται ώστε το κουτί Α αφού ολισθήσει να συγκρουστεί πλαστικά με ένα άλλο κουτί Β μάζας m2= 1kg που βρίσκεται στην άκρη της ταράτσας. Αμέσως μετά τη σύγκρουση το συσσωμάτωμα εγκαταλείπει την ταράτσα με οριζόντια ταχύτητα μέτρου u0. Δ1) Να υπολογίσετε το μήκος του σχοινιού που είναι δεμένο το κουτί Α.

6 Δ2) Να υπολογίσετε την ταχύτητα u0 με την οποία το συσσωμάτωμα εγκαταλείπει την ταράτσα καθώς και πόσο μακριά από το κτήριο το συσσωμάτωμα χτυπά το έδαφος. Δ3) Να υπολογίσετε την ταχύτητα με την οποία το συσσωμάτωμα χτυπά το έδαφος (μέτρο και κατεύθυνση). Δ4) Έστω ότι σε απόσταση d= 15m από τη βάση του κτηρίου βρίσκεται στύλος ύψους h= 6m. Ο στύλος βρίσκεται στο ίδιο επίπεδο με την τροχιά του συσσωματώματος. Να αιτιολογήσετε αν το συσσωμάτωμα θα χτυπήσει στο στύλο ή αν θα περάσει πάνω από αυτόν. ΜΟΝΑΔΕΣ 8 Να θεωρήσετε την αντίσταση του αέρα αμελητέα και να αγνοήσετε την τριβή για όλη την κίνηση του κουτιού Α. Δίνεται η επιτάχυνση της βαρύτητας στην επιφάνεια της Γης g= 10m/s 2.