ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ A ΛΥΚΕΙΟΥ

Transcript

1 Ημερομηνύα: Ονοματεπώνυμο: ΘΕΜΑ 1 0 : (25μονάδεσ) ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ A ΛΥΚΕΙΟΥ τισ ερωτόςεισ 1-4, να γρϊψετε τον αριθμό τησ ερώτηςησ και δύπλα ςε κϊθε αριθμό το γρϊμμα που αντιςτοιχεύ ςτη ςωςτό απϊντηςη: 1. Ένα ςώμα εκτελεύ ευθύγραμμη ομαλό κύνηςη όταν α) ςε ύςουσ χρόνουσ η ταχύτητϊ του αυξϊνεται κατϊ το ύδιο ποςό β) η ταχύτητϊ του παραμϋνει ςταθερό γ) η ταχύτητα του ςώματοσ αλλϊζει κατϊ κατεύθυνςη, όμωσ το μϋτρο τησ παραμϋνει ςταθερό δ) δεν διανύει ςε ύςουσ χρόνουσ ύςα διαςτόματα 2. Η επιβρϊδυνςη ςτην ευθύγραμμη ομαλϊ επιβραδυνόμενη κύνηςη α) εύναι διανυςματικό μϋγεθοσ β) ϋχει πϊντα την ύδια κατεύθυνςη με τη μετατόπιςη γ) ορύζεται ωσ το πηλύκο τησ μετατόπιςησ προσ τη χρονικό διϊρκεια που ςυνϋβη η μετατόπιςη αυτό δ) ϋχει μονϊδα μϋτρηςησ ςτο ςύςτημα μονϊδων S.I. το 1 m/s 3. Η ταχύτητα ενόσ οχόματοσ μεταβϊλλεται με το χρόνο όπωσ φαύνεται ςτο διπλανό διϊγραμμα. Η μετατόπιςη του κινητού ςτα δύο πρώτα δευτερόπλεπτα τησ κύνηςόσ του εύναι α) 6m β) 4m γ) 2m δ) -4m 4. Η μετατόπιςη ενόσ ςώματοσ που κινεύται πϊνω ςτον ϊξονα x Ox εύναι Δx=-4m. Σο ςώμα α) κινεύται ςτον αρνητικό ημιϊξονα β) ϋχει διανύςει διϊςτημα μικρότερο από 4m γ) ϋχει θετικό ταχύτητα δ) κινεύται προσ τα αρνητικό κατεύθυνςη του ϊξονα 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) Η επιτϊχυνςη εκφρϊζει το ρυθμό μεταβολόσ τησ ταχύτητασ. β) Σο μϋτρο τησ ςτιγμιαύασ ταχύτητασ εύναι ύςο με τη μϋςη ταχύτητα ςε κϊθε μεταβαλλόμενη κύνηςη. γ) Η ϋκφραςη 1 m/s 2 δηλώνει ότι η ταχύτητα του κινητού μεταβϊλλεται κατϊ 1 m/s ςε κϊθε ϋνα δευτερόλεπτο. δ) την ευθύγραμμη ομαλϊ επιβραδυνόμενη κύνηςη το μϋτρο τησ ταχύτητασ αυξϊνεται. ε) την ευθύγραμμη ομαλό κύνηςη η επιτϊχυνςη εύναι ύςη με μηδϋν. ΘΕΜΑ 2 0 : (25μονάδεσ) Α. τον παρακϊτω πύνακα ςυμπληρώςτε ςτο τϋλοσ κϊθε κύνηςησ (μεςαύα ςτόλη), το γρϊμμα και τον αριθμό που αντιςτοιχούν ςτο διϊγραμμα x-t και υ-t για την κύνηςη αυτό.

2 Διάγραμμα x t Είδοσ κίνηςησ Διάγραμμα υ t Α. 1. Ακινηςύα Β. 2. Ευθύγραμμη Ομαλό Κύνηςη Γ. 3. Ευθύγραμμη Ομαλϊ Επιταχυνόμενη Κύνηςη Δ. 4. Ευθύγραμμη Ομαλϊ Επιβραδυνόμενη Κύνηςη Β. Η εξύςωςη κύνηςησ ενόσ κινητού που κινεύται ςε ευθύγραμμη τροχιϊ εύναι: x=10t+3t 2 (x ςε m, t ςε s). 1. Η κύνηςη που εκτελεύ το κινητό εύναι α. ευθύγραμμη ομαλό β. ευθύγραμμα ομαλϊ επιταχυνόμενη γ. ευθύγραμμα ομαλϊ επιβραδυνόμενη Να επιλϋξετε τη ςωςτό απϊντηςη και να δικαιολογήςετε την επιλογό ςασ. 2. Η αρχικό ταχύτητα του κινητού εύναι α. 5m/s β. 10m/s γ. 20m/s Να επιλϋξετε τη ςωςτό απϊντηςη και να δικαιολογήςετε την επιλογό ςασ. 3. Η επιτϊχυνςη του κινητού εύναι α. 3m/s 2 β. -3m/s 2 γ. 6m/s 2 Να επιλϋξετε τη ςωςτό απϊντηςη και να δικαιολογήςετε την επιλογό ςασ.

3 Γ. Δύο φύλοι τρϋχουν ςε ϋναν ευθύγραμμο δρόμο. Η μεταβολό τησ θϋςησ ςε ςυνϊρτηςη με το χρόνο για τον κϊθε ϋνα, φαύνεται ςτο διπλανό διϊγραμμα. α. Πόςο απϋχουν οι δύο φύλοι τη ςτιγμό που ξεκύνηςαν; β. Θα ςυναντηθούν κατϊ τη διϊρκεια τησ κύνηςησ τουσ; Αν ναι, να γρϊψετε ςε ποια θϋςη και ποια χρονικό ςτιγμό θα ςυμβεύ αυτό. γ. Ποιοσ ϋχει μεγαλύτερη ταχύτητα; Να δικαιολογόςεισ την απϊντηςό ςου. ΘΕΜΑ 3 0 : (25μονάδεσ) 1. Μια μηχανό τη χρονικό ςτιγμό t=0 ϋχει ταχύτητα uο=40 και κινεύται με ςταθερό επιβρϊδυνςη μϋτρου α=2m/s 2. α.) Να βρεύτε ποια χρονικό ςτιγμό η ταχύτητα γύνεται ύςη με το μιςό τησ αρχικόσ. β.) Να βρεύτε ποια χρονικό ςτιγμό η μηχανό θα ςταματόςει. 2. Δύο αυτοκύνητα (Α) και (Β) κινούνται επϊνω ςε ευθύγραμμο δρόμο με ταχύτητεσ ςταθερού μϋτρου. Η ταχύτητα του αυτοκινότου (Α) ϋχει θετικό κατεύθυνςη και μϋτρο u1=36 ενώ η ταχύτητα του (Β) ϋχει αρνητικό κατεύθυνςη και μϋτρο u2=15. Ση χρονικό ςτιγμό t0=0 η μεταξύ τουσ απόςταςη εύναι 250m. α.) Να βρεύτε μετϊ από πόςο χρόνο θα ςυναντηθούν. β.) Να βρεθεύ το διϊςτημα που διανύει κϊθε αυτοκύνητο μϋχρι τη ςυνϊντηςό τουσ. γ.) Να γύνουν τα διαγρϊμματα ταχύτητασ χρόνου και θϋςησ χρόνου, ςε κοινό ςύςτημα αξόνων και για τα δύο αυτοκύνητα. Θεωρόςετε πωσ τη ςτιγμό που ξεκινούν (t=0) ο (Α) βρύςκεται ςτη θϋςη x=0. ΘΕΜΑ 4 0 : (25μονάδεσ) Η ταχύτητα ενόσ κινητού μεταβϊλλεται με το χρόνο όπωσ φαύνεται ςτο παρακϊτω διϊγραμμα. Ση χρονικό ςτιγμό t=0 το κινητό βρύςκεται ςτη θϋςη x=0. α.) Να περιγραφεύ η κύνηςη του κινητού. β.) Να υπολογιςτεύ η τιμό τησ επιτϊχυνςησ και τησ μετατόπιςησ του κινητού ςε κϊθε χρονικό διϊςτημα. γ.) Να γύνουν τα διαγρϊμματα επιτϊχυνςησ-χρόνου και θϋςησ-χρόνου για την κύνηςη του παραπϊνω κινητού. δ.) Να υπολογιςτεύ η μϋςη ταχύτητα του κινητού για το χρονικό διϊςτημα από 0 ϋωσ 6s. ε.) Να υπολογιςτεύ η ταχύτητα του κινητού τη χρονικό ςτιγμό t=3s. ςτ.) Να υπολογιςτεύ η μετατόπιςό του ςτη διϊρκεια του 4ου δευτερολϋπτου.

4 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ-Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ β, 2. α, 3. α, 4. δ, 5. α) β) Λ γ) δ) Λ ε) ΘΕΜΑ 2 0 Α. Ακινηςύα: Β 2, Ε.Ο.Κ. : Γ - 4, Ε.Ο.ΕΠΙΣΑΧ.Κ. : Δ 1, Ε.Ο.ΕΠΙΒΡΑΔ.Κ.: Α 3 Β. 1. Η κύνηςη που εκτελεύ το ςώμα εύναι ευθύγραμμη ομαλϊ επιταχυνόμενη κύνηςη. Παρατηρούμε ότι η θϋςη του κινητού εύναι ανϊλογη του τετραγώνου του χρόνου και το θετικό πρόςημο δηλώνει επιτϊχυνςη. Μϊλιςτα για t=0 εύναι x0=0. Σωςτή απάντηςη: β 2.Αν ςυγκρύνουμε την εξύςωςησ τησ κύνηςησ που μασ δύνεται με τη γενικό εξύςωςη τησ ευθύγραμμησ ομαλϊ επιταχυνόμενησ κύνηςησ { } { υνεπώσ, ςωςτή απάντηςη: β 3. Με βϊςη τα παραπϊνω, ςωςτή απάντηςη: γ. Γ. α. Από το διϊγραμμα που μασ δύνεται παρατηρούμε ότι το ςώμα Α ξεκινϊει από τη θϋςη xa = 0m ενώ το ςώμα Β ξεκινϊει από τη θϋςη xβ =50m. Επομϋνωσ η απόςταςη μεταξύ τουσ είναι 50m. β. Η ςυνϊντηςη των δύο κινητών γύνεται όταν βρεθούν ςτην ύδια θϋςη, την ύδια χρονικό ςτιγμό. Από το διϊγραμμα που μασ δύνεται παρατηρούμε ότι αυτό πραγματοποιεύται για t=20s και x=100m. Επομένωσ ςυναντιούνται τη χρονική ςτιγμή 20s ςτη θέςη 100m. γ. Η κλύςη μιασ ευθεύασ, ςε διϊγραμμα θϋςησ-χρόνου, ιςούται με την ταχύτητα. Από το διϊγραμμα που μασ δύνεται παρατηρούμε ότι η κλύςη τησ γραφικόσ παρϊςταςησ του Α εύναι μεγαλύτερη από την κλύςη τησ γραφικόσ παρϊςταςησ του Β. Επομένωσ το ςώμα Α έχει μεγαλύτερη ταχύτητα. ΘΕΜΑ Με βϊςη τα δεδομϋνα, η εξύςωςη τησ ταχύτητασ για την κύνηςη τησ μηχανόσ εύναι: υ = 40-2t, (SI). α.) Ψϊχνουμε τη χρονικό ςτιγμό που η ταχύτητα θα γύνει μιςό τησ αρχικόσ, δηλαδό πότε θα εύναι: υ= =20m/s. υ = 40-2t => 20 = 40-2t => -20 = - 2t => t = 10s. β.) Η μηχανό θα ςταματόςει όταν η ταχύτητϊ τησ γύνει μηδϋν, δηλαδό υ=0. υ = 40-2t =>0 = 40-2t => -40 = - 2t => t = 20s.

5 2. Αρχικϊ μετατραπούμε την ταχύτητα u1 = 36km/h = = 10m/s. Έπειτα φτιϊχνουμε ςχόμα όπωσ φαύνεται παρακϊτω: α.) Από το ςχόμα προκύπτει ότι d = S1 + S2 => d = u1t + u2t => 250 = 10t + 15t => 250 = 25t => tσ = 10s. β.) S1 = u1t = =100m και S2 = u2t = =150m. γ.) Σα ζητούμενα διαγρϊμματα φαύνονται δύπλα: ΘΕΜΑ 4 0 α.) Από 0s < t < 2s εκτελεύ Ε.Ο.Κ., από 2s < t < 4s εκτελεύ Ε.Ο.ΕΠΙΣΑΧ.Κ. και από 4s < t < 6s εκτελεύ Ε.Ο.ΕΠΙΒΡΑΔ.Κ. β.) Για τισ επιταχύνςεισ ιςχύει: α1=0. α2 = (κλύςη) = = = = = 5m/s 2, α2 = 5m/s 2. α3 = (κλύςη) = = = = = -10m/s 2, α3 = -10m/s 2. Η μετατόπιςη υπολογύζεται από το εμβαδόν που περικλεύεται από τη γραφικό παρϊςταςη τησ ταχύτητασ και τον ϊξονα του χρόνου: Δx1 = E1 = β υ = 10 2 = 20m, Δx1 = 20m. Δx2 = E2 = = = 30m, Δx2 = 30m. Δx3 = E3 = = = 20m, Δx3 = 20m. γ.) Σα ζητούμενα διαγρϊμματα φαύνονται δύπλα:

6 δ.) Από το προηγούμενο ερώτημα προκύπτει ότι Sολ = Δx1 + Δx2 + Δx3 = = 70m και tολ =6s. υνεπώσ, uμ = = m/s, uμ = m/s. ε.) Σην χρονικό ςτιγμό t=3s το κινητό εκτελεύ Ε.Ο.ΕΠΙΣ.Κ. με αρχικό ταχύτητα u0=10m/s και α2 = 5m/s 2 επομϋνωσ η εξύςωςη τησ ταχύτητασ εύναι υ = υ0 + α Δt ό υ = υ0 + α (t-t0) => υ=10+5 (t-2). Άρα για t=3s ιςχύει: υ3 = (3-2) = =15m/s, υ3 =15m/s. ςτ.) Σο 4ο δευτερόλεπτο εύναι από τη χρονικό ςτιγμό t1=3s ϋωσ t2=4s. Η ζητούμενη μετατόπιςη υπολογύζεται εύκολα από το γραμμοςκιαςμϋνο εμβαδό, εφόςον ϋχει όδη υπολογιςτεύ η ταχύτητα που αντιςτοιχεύ ςτη χρ. ςτιγμό t=3s, υ3 =15m/s. Άρα, Δx = E = m