ΛΥΚΕΙΟ ΣΟΛΕΑΣ Σχολική χρονιά

ΛΥΚΕΙΟ ΣΟΛΕΑΣ Σχολική χρονιά 2008-2009 ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 2009 ΜΑΘΗΜΑ: Φυσική ΤΑΞΗ: A ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 28/05/2009 ΧΡΟΝΟΣ: 2 ώρες ΒΑΘΜΟΣ: Αριθμητικώς:... Ολογράφως:... ΥΠΟΓΡΑΦΗ:... ΩΡΑ: 07:45 09:45 ΟΝΟΜΑ:... ΤΜΗΜΑ:... ΑΡ.:... Το εξεταστικό δοκίμιο περιλαμβάνει τρία (3) μέρη και αποτελείται από 13 σελίδες. Βασικές σχέσεις και σταθερές μπορείτε να τις βρείτε στο επισυναπτόμενο τυπολόγιο. Επιτρέπεται η χρήση μη προγραμματιζόμενης υπολογιστικής μηχανής. Μέρος Α Το μέρος Α αποτελείται από έξι (6) ερωτήσεις. Κάθε σωστή απάντηση βαθμολογείται με πέντε (5) μονάδες. Να απαντήσετε σε όλες τις ερωτήσεις. 1) Ένα τρένο ξεκινά από τη στάση Α, κινείται ευθύγραμμα, σταματά στη στάση Β και επιστρέφει πίσω στη στάση Α. H απόσταση μεταξύ των δύο στάσεων Α και Β είναι 2 km. Στάση Α Στάση Β 2km Ζητούνται: α) Να σχεδιάσετε τη θέση του τρένου όταν βρίσκεται στη στάση Β, ως προς τη στάση Α. (μ.1) β) Το ολικό διάστημα που διάνυσε το τρένο. (μ. 1) γ) Η συνολική μετατόπιση του τρένου. (μ. 1) Σελίδα 1

δ) Να περιγράψετε τα είδη των κινήσεων που πιθανόν να είχε το τρένο κατά την κίνησή του από τη στάση Α μέχρι τη στάση Β. (μ. 2) 2) Δύο σώματα Α και Β με μάζες m και 2m αντίστοιχα βρίσκονται στο ίδιο ύψος Η από το έδαφος όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Τα δύο σώματα ρίχνονται κατακόρυφα προς τα κάτω με την ίδια αρχική ταχύτητα υ 0. Η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα. A m B 2m H υ 0 υ0 Έδαφος α) Ποιο από τα δύο σώματα θα φτάσει πρώτο στο έδαφος; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. (μ. 2) β) Ποιο από τα δύο σώματα θα φτάσει στο έδαφος με μεγαλύτερη ταχύτητα. Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. (μ. 3) Σελίδα 2

3) Στο πιο κάτω διάγραμμα φαίνεται η γραφική παράσταση ταχύτητας χρόνου για δύο κινητά Α και Β, υ=f (t). U(m/s) A B t t(s) α) Να συγκρίνετε τις επιταχύνσεις των δύο κινητών δίνοντας τις κατάλληλες εξηγήσεις (μ.2) β) Ποιο από τα δύο κινητά διανύει τη μεγαλύτερη απόσταση στον ίδιο χρόνο; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. (μ.3) 4) Στο πιο κάτω σχήμα, ο οδηγός του φορτηγού ξέχασε να δέσει το κιβώτιο πάνω στο φορτηγό. Κάποια στιγμή ο οδηγός αναγκάζεται να σταματήσει απότομα. υ=σταθερή Tο φορτηγό σταμάτησε Σχήμα 1 Σχήμα 2 α) Να γράψετε προς τα πού θα κινηθεί το κιβώτιο πάνω στο φορτηγό και να σχεδιάσετε τη νέα πιθανή θέση του κιβωτίου, μετά από το σταμάτημα (σχήμα 2). (μ. 3) β) Να αναφέρετε και να διατυπώσετε το σχετικό νόμο στον οποίο στηρίζεται η απάντησή σας στο προηγούμενο ερώτημα. (μ. 2) Σελίδα 3

5) Ένα λεωφορείο που κινείται με μεγάλη ταχύτητα συγκρούεται μετωπικά με ένα έντομο. Η δύναμη πρόσκρουσης συνθλίβει το άτυχο έντομο πάνω στον ανεμοθώρακα. α) Η δύναμη που ασκεί το έντομο στον ανεμοθώρακα είναι μεγαλύτερη, μικρότερη ή ίδια με τη δύναμη που άσκησε ο ανεμοθώρακας στο έντομο; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας, δίνοντας και τον αντίστοιχο νόμο στον οποίο στηρίζεται. (μ.3) β) Γιατί το λεωφορείο δεν έπαθε καμία ζημιά ενώ για το έντομο η σύγκρουση ήταν μοιραία; (μ.2) 6) α) Να ορίσετε το έργο δύναμης. (μ.2) β) Να διερευνήσετε αν το έργο της δύναμης του βάρους στα πιο κάτω σώματα είναι παραγόμενο ή καταναλισκόμενο ή κανένα απ αυτά. Δώστε τις κατάλληλες εξηγήσεις. (μ.3) κίνηση κίνηση κίνηση Β Β Β (Σύνολο μονάδων 30) Σελίδα 4

Μέρος Β Το μέρος Β αποτελείται από έξι (6) ερωτήσεις. Κάθε σωστή απάντηση βαθμολογείται με δέκα (10) μονάδες. Να απαντήσετε μόνο στις τέσσερις (4) ερωτήσεις. 7) Για να μελετήσουμε την κίνηση 2 κινητών Α και Β στο εργαστήριο, ακολουθήσαμε μια πειραματική διαδικασία, οπότε πήραμε τις πιο κάτω χαρτοταινίες. Οι κουκκίδες παριστάνουν τις αντίστοιχες θέσεις κάθε κινητού για αντίστοιχο χρονικό διάστημα 0,2s. Δηλαδή, κάθε 0,2s αφήνεται μια κουκκίδα στη χαρτοταινία. Α Β 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Ζητούνται: α) Να περιγράψετε την πειραματική διαδικασία που ακολουθήσαμε για να πάρουμε τις πιο πάνω χαρτοταινίες. (μ.4) β) Τι κίνηση εκτελεί το κάθε κινητό; (μ.2) γ) Να υπολογίσετε τις ταχύτητες των δύο κινητών, αφού εξηγήσετε τη διαδικασία που θα ακολουθήσετε. (μ.4) Σελίδα 5

8) Ένα αυτοκίνητο περνά από τα φώτα τροχαίας με σταθερή ταχύτητα υ=8m/s. Την ίδια χρονική στιγμή t=0s μια μοτοσικλέτα που βρίσκεται ακίνητη στα φώτα τροχαίας αρχίζει να επιταχύνεται με σταθερή επιτάχυνση α=2m/s 2. υ=8m/s α=2m/s 2 Σ Ζητούνται: α) Η χρονική στιγμή που τα δύο κινητά θα συναντηθούν. (μ.4) β) Η μετατόπισή τους από τα φώτα τροχαίας τη στιγμή της συνάντησής τους. (μ. 3) γ) Η ταχύτητα που θα έχει η μοτοσικλέτα τη στιγμή της συνάντησής τους. (μ. 3) 9) Σε σώμα μάζας m=2kg που αρχικά βρισκόταν ακίνητο στη θέση Α, ασκούνται σταθερές δυνάμεις F 1 = 18 N και F 2 = 8 Ν και το σώμα μετατοπίζεται κατά x = 10 m, όπως φαίνεται στο σχήμα. Τριβές δεν υπάρχουν. (Δίνονται : συν0 = 1, συν180 = -1, συν 90 = 0, ημ0 = 0, ημ180 = 0, ημ90 = 1). Θέση Α F 2 F 1 Σ Σ x = 10 m Σελίδα 6

α) Να σχεδιάσετε και να ονομάσετε και τις άλλες δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα Σ. (μ.2) β) Nα υπολογίσετε το έργο κάθε δύναμης ξεχωριστά και να το χαρακτηρίσετε. (μ.5) γ) Να υπολογίσετε το συνολικό έργο των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα. (μ.1) δ) Να εξηγήσετε αν το σώμα πήρε ενέργεια ή έδωσε κατά την πιο πάνω μετακίνηση και πόση ήταν αυτή; (μ.2) 10) α) Ποια κίνηση ονομάζεται ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη; (μ.2) β) Μια ομάδα μαθητών στο εργαστήριο μελέτησε πειραματικά την κίνηση ενός αμαξιού. Πήραν μετρήσεις της θέσης Χ του κινητού σε σχέση με το χρόνο t και τις καταχώρισαν στον πιο κάτω πίνακα μετρήσεων. t(s) 0 1 2 3 4 5 Χ(cm) 0 10 43 90 157 250 (i) Να σχεδιάσετε σε βαθμολογημένους άξονες τη γραφική παράσταση της θέσης x σε σχέση με το χρόνο t, δηλαδή Χ = f (t). (μ.5) Σελίδα 7

(ii) Από τη γραφική παράσταση να καθορίσετε το είδος της κίνησης του αμαξιού. Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. (μ.3) 11) α) Να διατυπώσετε τη συνθήκη ισορροπίας υλικού σημείου. (μ.2 ) β) Το σώμα Σ στο σχήμα, μάζας m = 1,5 Kg, ισορροπεί με τη βοήθεια ενός νήματος και ενός μαγνήτη. Ο μαγνήτης στερεώνεται με τη βοήθεια ενός ορθοστάτη. Το νήμα σχηματίζει γωνία 53 με την κατακόρυφο. (Δίνεται: ημ53 = 0,8 και συν53 = 0,6) 53 Σ Ν S ορθοστάτης Ζητούνται: (i) Να τοποθετήσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα Σ. (μ.3) (ii) Να υπολογίσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα Σ. (μ.5) Σελίδα 8

12) α) Να διατυπώσετε το δεύτερο νόμο του Νεύτωνα και να γράψετε την αντίστοιχη σχέση. (μ.2) β) Ένας άνθρωπος στέκεται στην άκρη της οροφής του σπιτιού του και κατεβάζει μ ένα σχοινί ένα βαρύ σώμα μάζας m=50kg. (i) Αν το μέτρο της επιτάχυνσης με την οποία ο άνθρωπος κατεβάζει το σώμα είναι α=2m/s 2, να υπολογίσετε τάση του νήματος. (μ.4) (ii) Αν η μέγιστη τάση που μπορεί να αντέξει το συγκεκριμένο σχοινί είναι 700Ν, ποια είναι η μέγιστη επιτάχυνση με την οποία μπορεί ο άνθρωπος να ανεβάσει το σώμα χωρίς να κοπεί το σχοινί; (μ.4) (Σύνολο μονάδων 40) Σελίδα 9

Μέρος Γ Το μέρος Γ αποτελείται από τρεις (3) ερωτήσεις. Κάθε σωστή απάντηση βαθμολογείται με δεκαπέντε (15) μονάδες. Να απαντήσετε μόνο στις δύο (2) ερωτήσεις. 13) Στο πιο κάτω σχήμα δίνετε η γραφική παράσταση υ=f(t), δηλαδή της ταχύτητας συναρτήσει του χρόνου, για ένα κινητό που εκτελεί ευθύγραμμη κίνηση. U (m/s) 10 5 5 10 15 20 t (s) -10 Ζητούνται: α) Να χαρακτηρίσετε τη κίνηση του κινητού στα διάφορα χρονικά διαστήματα. (μ.2) 0-5s 5-10s 10-15s 15-20s β) Να υπολογίσετε την επιτάχυνση του κινητού στα πιο πάνω χρονικά διαστήματα. (μ.2) γ) Να χαράξετε την γραφική παράσταση επιτάχυνσης χρόνου α=f(t) σε βαθμολογημένους άξονες. (μ.3). Σελίδα 10

δ) Να υπολογίσετε τη μετατόπιση του κινητού μέχρι τα 20s. (μ.3) ε) Να υπολογίσετε το διάστημα που διάνυσε το κινητό μέχρι τα 20s. (μ.3) στ) Να υπολογίσετε τη μέση αριθμητική ταχύτητα του κινητού. (μ.2) 14) α) Να διατυπώσετε το θεώρημα διατήρησης της Μηχανικής Ενέργειας. (μ.2) β) Ένα ζαβολιάρικο παιδί βρίσκεται στον Πύργο της Πίζας σε ύψος H = 45m και αφήνει να πέσει ελεύθερα. μια μπάλα μάζας m = 2kg όπως δείχνει το παρακάτω σχήμα. Θέση 1 Θέση 2 Η Θέση 3 h= 25m έδαφος Σελίδα 11

Αν δεν υπάρχουν απώλειες ενέργειας να βρείτε: (i) Την κινητική, τη δυναμική και τη μηχανική ενέργεια στη θέση 1 απ όπου αφήνεται η μπάλα να πέσει. (μ.3) (ii) Την ταχύτητα του σώματος όταν αυτό βρίσκεται σε ύψος h=25m πάνω από το έδαφος (θέση 2). (μ.5) (iii) Την ταχύτητα με την οποία χτυπά στο έδαφος η μπάλα (θέση 3). (μ.5) 15) Τα σώματα Σ 1 και Σ 2 που φαίνονται παρακάτω είναι συνδεδεμένα με αβαρές νήμα που διέρχεται από τροχαλία στερεωμένη στην έδρα. Τα σώματα Σ 1 και Σ 2 έχουν μάζες m 1 = 6 Kg και m 2 = 4 Kg. Τριβές δεν υπάρχουν. Σ 1 Σ 2 α) Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται σε κάθε σώμα. (μ.3) β) Να βρείτε προς τα πού θα κινηθεί το σύστημα των δύο σωμάτων. (μ.2) Σελίδα 12

γ) Να υπολογίσετε την επιτάχυνση του συστήματος των δύο σωμάτων. (μ.3) δ) Να υπολογίσετε την τάση του νήματος. (μ.3) ε) Καθώς το σύστημα των δύο σωμάτων κινείται, το νήμα κόβεται. Να περιγράψετε το είδος της κίνησης του κάθε σώματος. Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. (μ.4) (Σύνολο μονάδων 30) (Γενικό σύνολο μονάδων 100) ΤΕΛΟΣ Σελίδα 13