ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΙΣ ΚΡΟΥΣΕΙΣ ΚΑΛΟΚΑΙΡΙ ο ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 3 ΩΡΕΣ

Transcript

1 ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΙΣ ΚΡΟΥΣΕΙΣ ΚΑΛΟΚΑΙΡΙ ο ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 3 ΩΡΕΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΤΜΗΜΑ: ΘΕΜΑ Α Στις Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής 1 έως 4 να γράψετε στο φύλλο απαντήσεων σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα σε κάθε αριθμό το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Όταν μια ελαστική σφαίρα κτυπήσει πλάγια σε λείο τοίχο, τότε: α. η ορμή της διατηρείται. β. ανακλάται με την ίδια ταχύτητα. γ. δέχεται δύναμη από τον τοίχο η οποία είναι κάθετη σ αυτόν. δ. ανακλάται στην ίδια διεύθυνση. 2. Μια σφαίρα A μάζας m κινείται και συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με ακίνητη σφαίρα B ίσης μάζας. α. Οι σφαίρες ανταλλάσσουν ταχύτητες. β. Στη διάρκεια της κρούσης για το σύστημα των δυο σφαιρών διατηρείται η ορμή και δεν διατηρείται η μηχανική ενέργεια. γ. Οι σφαίρες μετά την κρούση κινούνται με ίδιες φορές. δ. Οι σφαίρες μετά την κρούση κινούνται με ίδιες ταχύτητες. 3. Σε μια πλαστική κρούση δεν ισχύει: 1

2 α. ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα. β. η αρχή διατήρησης της ορμής. γ. η αρχή διατήρησης της ενέργειας. δ. η διατήρηση της μηχανικής ενέργειας του συστήματος. 4.Τέσσερις παρόμοιες ελαστικές σφαίρες ηρεμούν σε λείο οριζόντιο επίπεδο με τα κέντρα τους πάνω στην ίδια ευθεία. Μία πέμπτη όμοια ελαστική σφαίρα κινούμενη με ταχύτητα υ κατά μήκος της διακέντρου των τεσσάρων άλλων συγκρούεται με την σφαίρα 2. Οι τελικές ταχύτητες των σφαιρών 1, 2, 3, 4 και 5 είναι αντιστοίχως: α. 0, υ, υ, υ, υ. β. υ,0,0,0,υ. γ. 0,0,0,0,υ. δ. υ,0,0,0,0. 5. Δύο σώματα A και B με ίσες μάζες που κινούνται σε λείο οριζόντιο επίπεδο με αντίθετες ταχύτητες και συγκρούονται κεντρικά και ελαστικά. α. Τα σώματα A και B πριν την κρούση έχουν ίσες ορμές. β. H ορμή καθώς και η κινητική ενέργεια του συστήματος των σωμάτων A και B πριν την κρούση είναι μηδέν. γ. τα σώματα A και B πριν την κρούση έχουν αντίθετες κινητικές ενέργειες. δ. η ολική ορμή του συστήματος των σωμάτων A και B μετά την κρούση είναι μηδέν. 6. Στις παρακάτω προτάσεις να γράψετε στο φύλλο απαντήσεων σας το γράμμα κάθε πρότασης και δίπλα σε κάθε γράμμα τη λέξη Σωστό για τη σωστή πρόταση και τη λέξη Λάθος για τη λανθασμένη. 1. Σε όλες τις ανελαστικές κρούσεις οι διευθύνσεις των ταχυτήτων των σωμάτων που συγκρούονται, είναι παράλληλες. 2

3 2. Στην ανελαστική κρούση τα σώματα υφίστανται μόνιμη παραμόρφωση, ενώ στην ελαστική κρούση τα σώματα μετά το πέρας της κρούσης επανακτούν το αρχικό φυσικό τους σχήμα. 3. Κατά την σκέδαση σωματιδίων στο μικρόκοσμο, τα σωματίδια αλληλεπιδρούν με σχετικά μεγάλες δυνάμεις, για μικρό χρονικό διάστημα. 4. Σε μια πλάγια πλαστική κρούση δύο σωμάτων το μέτρο της ορμής του συσσωματώματος ισούται με το άθροισμα των μέτρων των ορμών των δύο σωμάτων. 5. Όταν η ορμή ενός σώματος είναι μηδέν τότε και η κινητική του ενέργεια θα είναι μηδέν. Μονάδες 5 ΘΕΜΑ Β 1.Δύο σφαίρες Α και Β, με ίσες μάζες, κινούνται πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο με ίδιες κατευθύνσεις και ταχύτητες που έχουν μέτρα υ 1 = 10 m και υ = 20 m, αντίστοιχα. Οι σφαίρες συγκρούονται χωρίς να δημιουργείται 2 συσσωμάτωμα. Αν μετά την κρούση το μέτρο της ταχύτητας της σφαίρας Α είναι υ 1 = 15 m, τότε η κρούση είναι: α. ελαστική. β. πλάγια. γ. ανελαστική. Μονάδες 1 Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 5 2. Ένα σώμα Α μάζας Μ είναι ακίνητο σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Ένα άλλο σώμα Β μάζας m, που κινείται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο συγκρούεται πλαστικά κεντρικά με το σώμα A. Αν μετά την κρούση το συσσωμάτωμα έχει το 1/3 της κινητικής ενέργειας που είχε ελάχιστα πριν την κρούση, τότε μεταξύ των μαζών των σωμάτων ισχύει η σχέση: 3

4 M α. 6 m =. β. M m = 2. γ. M m = 3. Μονάδες 1 Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 5 3. Ένα ακίνητο βλήμα εκρήγνυται σε τρία μέρη Α, Β και Γ. Τα μέρη Α και Β έχουν ορμές που βρίσκονται σε διευθύνσεις κάθετες μεταξύ τους με μέτρα που είναι ίσα με: p 1 = p 2 = p = 20 kgm. Το μέτρο της ορμής του τρίτου κομματιού είναι: α. 10 kgm. β. 20 kgm. γ kgm. Μονάδες 1 Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 5 4.Τα σωματίδια με ίδιες μάζες, m και ίδια μέτρα ταχυτήτων, υ κινούνται σε ευθείες τροχιές που σχηματίζουν γωνία φ=60, συγκρούονται πλαστικά και το συσσωμάτωμα κινείται με ταχύτητα μέτρου, V, που σχηματίζει με την οριζόντια ευθεία γωνία, θ. Το μέτρο της ταχύτητας V είναι: α. υ 2/2 β. υ 3/2 γ. υ 3 Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Μονάδες 1 Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας. Μονάδες 6 4

5 ΘΕΜΑ Γ Μια σφαίρα Α μάζας 2 kg κινείται με ταχύτητα 3m/ και συγκρούεται πλάγια με άλλη σφαίρα Β μάζας 4 kg που αρχικά είναι ακίνητη. Αν η κρούση είναι ελαστική και η σφαίρα Α αμέσως μετά την κρούση κινείται κάθετα στην αρχική της διεύθυνση να υπολογίσετε α. τις ταχύτητες των δύο σφαιρών μετά την κρούση. Μονάδες 8 β. το ποσοστό της αρχικής κινητικής ενέργειας της σφαίρας Α που μεταβιβάστηκε τη σφαίρα Β κατά την κρούση. Μονάδες 8 γ. τη μεταβολή της ορμής της σφαίρας Α λόγω της κρούσης. Μονάδες 9 ΘΕΜΑ Δ Ένα σώμα μάζας m=3kg είναι ακίνητο σε λείο οριζόντιο δάπεδο, όπως φαίνεται στο σχήμα. Λόγω εσωτερικής αιτίας το σώμα διασπάται σε δύο κομμάτια με μάζες m 1, m 2 αντίστοιχα, για τις οποίες ισχύει m 1 =2m 2. Μετά τη διάσπαση το κομμάτι μάζας m 1 συγκρούεται πλαστικά με το σώμα μάζας m'=2kg, το οποίο είναι στερεωμένο στο ένα άκρο ιδανικού ελατηρίου σταθεράς k, του οποίου το άλλο άκρο είναι ακλόνητα στερεωμένο. Το δημιουργούμενο συσσωμάτωμα εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση πάνω σε π λείο οριζόντιο επίπεδο και η ταχύτητα του μηδενίζεται κάθε 10.Το κομμάτι μάζας m 2 συγκρούεται πλαστικά με το ακίνητο σώμα μάζας M=3kg, το οποίο κρέμεται από νήμα μήκους l=2m. Αμέσως μετά την κρούση η δύναμη που ασκεί το νήμα στο συσσωμάτωμα των μαζών m 2 και M είναι F=90N. Να βρεθούν: 5

6 α. Το μέτρο της ταχύτητας του συσσωματώματος των μαζών m 2 και M αμέσως μετά την κρούση. Μονάδες 6 β. Το συνημίτονο της μέγιστης γωνίας εκτροπής του νήματος. Μονάδες 6 γ. Οι ταχύτητες των κομματιών με μάζες m 1 και m 2 αμέσως μετά τη διάσπαση. Μονάδες 6 δ. Η συνάρτηση που περιγράφει πως μεταβάλλεται η δύναμη επαναφοράς του συσσωματώματος των μαζών m 1 και m ' σε σχέση με το χρόνο. Να θεωρήσετε t=0 τη στιγμή της κρούσης και θετική φορά του άξονα προς τα δεξιά. Δίνεται g =10m/ 2. Μονάδες 7 Σας Εύχομαι Καλό Καλοκαίρι και καλή Σχολική Χρονιά. 6