ΛΥΚΕΙΟ ΠΟΛΕΜΙΔΙΩΝ Σχολική Χρονιά 01-013 ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ ΙΟΥΝΙΟΥ 013 Μάθημα: ΦΥΣΙΚΗ Τάξη: A Ενιαίου Λυκείου Βαθμός:... Ημερομηνία: 7/05/013 Διάρκεια: ώρες Ονοματεπώνυμο:... Τμήμα:... ΟΔΗΓΙΕΣ: Το εξεταστικό δοκίμιο αποτελείται από 1 σελίδες. 1. Επιτρέπεται η χρήση μη προγραμματιζόμενης υπολογιστικής μηχανής.. Δεν επιτρέπεται η χρήση διορθωτικού υγρού. 3. Επισυνάπτεται τυπολόγιο. Μέρος Α Το μέρος αυτό αποτελείται από έξι (6) θέματα. Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με πέντε (5) μονάδες. Να απαντήσετε σε όλα τα θέματα αυτού του μέρους. 1. Να συμπληρώσετε τον πιο κάτω πίνακα: Φυσικό μέγεθος Μονόμετρο /Διανυσματικό Μονάδα μέτρησης στο S.I. Διάστημα Μετατόπιση Ταχύτητα Επιτάχυνση Ενέργεια 1
.α)τι ονομάζουμε αδράνεια των σωμάτων; [μ.] β)ο Μάριος και ο Τάκης πήγαν για ψάρεμα. Ξαφνικά ο Μάριος πιάνει ένα ψάρι, που από το τράβηγμα φαίνεται μεγάλο. Ο Τάκης βιαστικός όπως είναι πάντα, αναφωνεί: «Τράβα το απότομα και γρήγορα έξω». Συμφωνείτε με την άποψη του Τάκη; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. 3.α)Να διατυπώσετε τον 3 ο Νόμο του Νεύτωνα (αξίωμα δράσης-αντίδρασης). [μ.] β)μία μπάλα κινείται οριζόντια και χτυπά σε κατακόρυφο τοίχο όπως φαίνεται στο σχήμα. Αν η δύναμη που ασκείται στον τοίχο τη στιγμή της σύγκρουσης έχει μέτρο, F τοίχος = 100 Ν, να υπολογίσετε και να σχεδιάσετε τη δύναμη, F μπάλα, που ασκείται στην μπάλα. μπάλα τοίχος 4. Σε εργαστηριακή δραστηριότητα μελέτης ευθύγραμμων κινήσεων με ηλεκτρικό χρονομέτρη (ticker-timer) λήφθηκαν οι τρεις πιο κάτω εκτυπώσεις. 0 κη 0 κη 1 η ΚΙΝΗΣΗ.................. η ΚΙΝΗΣΗ 0 κη.................. 3 η ΚΙΝΗΣΗ.............
Ζητούνται : Να καθορίσετε τα είδη των κινήσεων. Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας. 1 η ΚΙΝΗΣΗ: [μ.] η ΚΙΝΗΣΗ: [μ.] 3 η ΚΙΝΗΣΗ: [μ.1] 5. α) Να γράψετε δύο διαφορές μεταξύ διαστήματος και μετατόπισης. [μ.] β) Ποδηλάτης ξεκινά από το σημείο Α και ακολουθεί τη διαδρομή A B Γ Δ. Στο πιο κάτω σχήμα φαίνεται ο ποδηλάτης σε τέσσερις διαφορετικές χρονικές στιγμές. Να υπολογίσετε το διάστημα και τη μετατόπιση όταν ο ποδηλάτης μετακινηθεί από τη θέση Α στη θέση Δ. Τέλος Αρχή Δ Α Β Γ -0m -10m 0m 10m 0m 30m 3
6. Αθλήτρια καταδύσεων μάζας m = 60 Kg ετοιμάζεται να πέσει από βατήρα, που βρίσκεται σε ύψος 5 m από την επιφάνεια του νερού, όπως βλέπετε στο σχήμα. Ζητούνται : α) Η δυναμική ενέργεια της αθλήτριας στο ύψος του βατήρα (ως προς την επιφάνεια του νερού). [μ.] β)η ταχύτητα με την οποία φτάνει στην επιφάνεια του νερού. 4
Μέρος Β Από τις 6 ερωτήσεις αυτού του μέρους να απαντήσετε μόνο στις τέσσερις (4). Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με δέκα (10) μονάδες. 7. (α) Σώμα Σ δέχεται την επίδραση τεσσάρων ομοεπίπεδων δυνάμεων, όπως δείχνει το σχήμα και μετατοπίζεται από τη θέση Α στη θέση Γ. Δίνονται: ημ30 = 0.5 και συν30 = 0.87. Ν=10Ν Θέση Α Τ=10Ν 30 F=100Ν Θέση Γ B=60Ν x=0m Να υπολογίσετε, για μετατόπιση 0 m : (ι) το έργο κάθε δύναμης [μ.4] (ιι) το συνολικό έργο [μ.1] (β). Ένα σώμα Σ, μάζας kg, αρχικά είναι ακίνητο, πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Πάνω στο σώμα ασκούμε οριζόντια δύναμη, που η τιμή της μεταβάλλεται όπως φαίνεται στο διάγραμμα. Να υπολογίσετε το έργο της δύναμης. [μ.5] 5
x (m) 8. Μαθητής κινείται ευθύγραμμα. Η γραφική παράσταση, x=f(t), της θέσης του σε συνάρτηση με το χρόνο φαίνεται στο διπλανό σχήμα. α)να χαρακτηρίσετε τα είδη των κινήσεων για τα χρονικά διαστήματα 0-3s 3-6s 18 15 1 9 6 3 0 0 1 3 4 5 6 7 8 9 10 t (s) 6-8s β)για όλη τη διάρκεια της κίνησης του μαθητή, να υπολογίσετε: i) τη μετατόπιση, [μ.] ii) το διάστημα. [μ.] γ)να υπολογίσετε την ταχύτητα του μαθητή για τα χρονικά διαστήματα 0-3s 3-6s 6-8s 6
9. α) Τι ονομάζουμε συνισταμένη δύο ή περισσοτέρων δυνάμεων; β) Σε υλικό σημείο Ο ασκούνται οι δυνάμεις F 1 =60Ν, F =40Ν, F 3 =0Ν και F 4 =10Ν κάθετες μεταξύ τους όπως φαίνεται στο σχήμα. i. Να υπολογίσετε τη συνισταμένη των τεσσάρων δυνάμεων (μέτρο, διεύθυνση και φορά). [μ.5] F O F 3 F 4 F 1 ii. Να σχεδιάσετε μια άλλη δύναμη F 5 ώστε το υλικό σημείο Ο να ισορροπεί και να υπολογίσετε το μέτρο της. [μ.] 10. (α) Να διατυπώσετε το δεύτερο νόμο του Νεύτωνα (Θεμελιώδης νόμος της Μηχανικής). (β) Σώμα μάζας m = kg κινείται με σταθερή ταχύτητα u 0 = 4 m/s σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Σε κάποια στιγμή ασκείται στο σώμα σταθερή οριζόντια δύναμη F = 4N με αποτέλεσμα το σώμα να επιταχύνεται. i. Να υπολογίσετε την επιτάχυνση που αποκτά το σώμα.[μ.] 7
ii. Να υπολογίσετε την ταχύτητα και την απόσταση που διανύει το σώμα σε χρόνο t=10s, μετά από την άσκηση της δύναμης. [μ.5] 11. Το σώμα μάζας m=4kg που φαίνεται στο διπλανό σχήμα ισορροπεί σε λείο κεκλιμένο επίπεδο. Δίνονται: ημφ=0,5 και συνφ=0,87 Ζητούνται: α. Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα και να τις χαρακτηρίσετε ως δυνάμεις επαφής ή πεδίου. φ β. Να γράψετε τις συνθήκες ισορροπίας του σώματος και να υπολογίσετε τις πιο πάνω δυνάμεις. [μ.7] 8
1. Δύο αυτοκίνητα A και Β, τη χρονική στιγμή t=0s βρίσκονται στα σημεία Α και B μιας ευθύγραμμης διαδρομής. Το αυτοκίνητο Α κινείται με σταθερή ταχύτητα υ 1 =10m/s προς τα δεξιά ενώ το αυτοκίνητο Β κινείται με σταθερή ταχύτητα υ =8m/s προς την ίδια κατεύθυνση όπως φαίνεται στο πιο κάτω σχήμα. Η απόσταση ΑB είναι 90m. υ 1 =10m/s υ =8m/s Α B α) Να βρείτε το χρόνο στον οποίο θα συναντηθούν τα δύο αυτοκίνητα. [μ.4] β) Να υπολογίσετε την απόσταση που θα καλύψει το αυτοκίνητο Α μέχρι να συναντηθεί με το αυτοκίνητο Β. [μ.] γ) Να κατασκευάσετε σε κοινό σύστημα αξόνων τη γραφική παράσταση θέσης χρόνου για τα δύο αυτοκίνητα μέχρι τη στιγμή της συνάντησης τους ξεκινώντας από τη χρονική στιγμή t=0s και τη γραφική παράσταση ταχύτητας χρόνου για το ίδιο χρονικό διάστημα. [μ.4] 9
Μέρος Γ Από τις 3 ερωτήσεις αυτού του μέρους να απαντήσετε μόνο στις δύο (). Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με δεκαπέντε (15) μονάδες. 13. α) Να διατυπώσετε το Θεώρημα Διατήρησης της Μηχανικής Ενέργειας. β)μια μπάλα μάζας m=1kg βάλλεται προς τα πάνω από το σημείο Α που βρίσκεται στην οροφή κτιρίου ύψους h=1,8m με ταχύτητα υ 0 =1m/s. Να θεωρήσετε ότι η αντίσταση του αέρα είναι αμελητέα και το επίπεδο μηδενικής δυναμικής ενέργειας είναι το έδαφος. Γ (θέση μέγιστου ύψους) υ 0 =1m/s Η max Α h=1,8m Δ Ζητούνται: i. Η κινητική, η δυναμική και η μηχανική ενέργεια της μπάλας στο σημείο Α. [μ.4] ii. Το μέγιστο ύψος Ηmax στο οποίο θα φθάσει η μπάλα (θέση Γ). [μ.4] iii. Η ταχύτητα με την οποία η μπάλα θα φθάσει στο έδαφος (θέση Δ). [μ.4] 10
u (m/s) 14. Στη διπλανή γραφική παράσταση δίνεται η ταχύτητα ενός κινητού σε συνάρτηση με το χρόνο. Ζητούνται: α) Να χαρακτηρίσετε τα είδη των κινήσεων για τα χρονικά διαστήματα: 0 1s 1 3s 10 5 0 0 1 3 4 5 t (s) -5 3 4s -10 4 5s β) Να υπολογίσετε το διάστημα που διανύει το κινητό μέχρι το 5 ο s. [μ.4] γ) Να υπολογίσετε τη μέση αριθμητική ταχύτητα του κινητού. [μ.] ε) Να υπολογίσετε την επιτάχυνση του κινητού για τα χρονικά διαστήματα: 0 1s 1 3s 3 4s 4 5s στ)να κάνετε τη γραφική παράσταση επιτάχυνσης-χρόνου. 11
15. Σφαίρα Σ, μάζας m = Kg, είναι δεμένη στο άκρο του νήματος 1 το οποίο σχηματίζει γωνιά φ με την κατακόρυφη διεύθυνση και στο άκρο του νήματος το οποίο είναι οριζόντιο, όπως δείχνει το σχήμα. Η σφαίρα ισορροπεί. Δίνονται: ημφ = 0,6 και συνφ = 0,8. α) Πότε ένα σώμα ισορροπεί υπό την επίδραση νήμα Σ νήμα 1 φ ομοεπίπεδων δυνάμεων; β) Να σχεδιάσετε και να ονομάσετε όλες τις δυνάμεις που ασκούνται στη σφαίρα. γ) Να υπολογίσετε το μέτρο των πιο πάνω δυνάμεων. [μ.6] δ) Κόβουμε το νήμα. Να σχεδιάσετε τη σφαίρα στη νέα θέση που θα ισορροπήσει και να υπολογίσετε το μέτρο της τάσης του νήματος 1. Ο Διευθυντής Μπαρρής Κυριάκος.. 1
ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ 1 Κινηματική Υλικού Σημείου σε μια διάσταση 1.1 Εξισώσεις κίνησης 1 x x 0 0 t at, 0 at Νόμοι του Νεύτωνα για την κίνηση.1 Δεύτερος νόμος του Νεύτωνα F ma. Βάρος B mg.3 Νόμος του Hooke F Kx 3 Έργο, Ισχύς και Ενέργεια 3.1 Έργο δύναμης W Fx 1 3. Κινητική ενέργεια Ek m 3.3 Ελαστική Δυναμική Ενέργεια 1 E Kx 3.5 Δυναμική Ενέργεια Βαρύτητας ΕΔ=mgh 3.6 Αρχή διατήρησης μηχανικής ενέργειας 1 m mgh ό 3.7 Ισχύς W P t 4 Σταθερές 4.1 Επιτάχυνση της βαρύτητας κοντά στην g0 10m / s επιφάνεια της Γης 13
Οι εισηγητές: Ο συντονιστής Β.Δ Ο Διευθυντής Καραϊσκάκης Ροδόλφος Καραϊσκάκης Ροδόλφος Μπαρρής Κυριάκος... Παφίτης Γιάννης. Δημητρίου Σάββας Κουσουλή Κωνσταντία Συμεού Μαρία 14
ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ 1 Κινηματική Υλικού Σημείου σε μια διάσταση 1.1 Εξισώσεις κίνησης 1 x x 0 0 t at, 0 at Νόμοι του Νεύτωνα για την κίνηση.1 Δεύτερος νόμος του Νεύτωνα F ma. Βάρος B mg.3 Νόμος του Hooke F Kx 3 Έργο, Ισχύς και Ενέργεια 3.1 Έργο δύναμης W Fx 1 3. Κινητική ενέργεια Ek m 3.3 Ελαστική Δυναμική Ενέργεια 1 E Kx 3.5 Δυναμική Ενέργεια Βαρύτητας ΕΔ=mgh 3.6 Αρχή διατήρησης μηχανικής ενέργειας 1 m mgh ό 3.7 Ισχύς W P t 4 Σταθερές 4.1 Επιτάχυνση της βαρύτητας κοντά στην g0 10m / s επιφάνεια της Γης 15