1 ΛΥΚΕΙΟ ΑΓΙΟΥ ΑΝΤΩΝΙΟΥ ΛΕΜΕΣΟΣ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ 013-014 ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑÏΟΥ- ΙΟΥΝΙΟΥ 014 ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 3/05/014 ΤΑΞΗ: Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: ΩΡΕΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ:... ΤΜΗΜΑ:... ΒΑΘΜΟΣ:... Οδηγίες: Το εξεταστικό δοκίμιο αποτελείται από ΤΡΙΑ ΜΕΡΗ, 11 σελίδες συνολικά. Το τυπολόγιο βρίσκεται στην τελευταία σελίδα του εξεταστικού δοκιμίου. Επιτρέπεται η χρήση μη προγραμματιζόμενης υπολογιστικής μηχανής. Δεν επιτρέπεται η χρήση διορθωτικού υγρού (Tippex). ΜΕΡΟΣ Α : Περιλαμβάνει έξι (6) ερωτήσεις. Να απαντήσετε και στις έξι (6). Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με πέντε (5) μονάδες. 1. α) Να γράψετε πότε ένα σώμα εκτελεί ευθύγραμμη ομαλή κίνηση. (μον. 3) β) Να εξηγήσετε τι εννοούμε όταν λέμε ότι «ένα αυτοκίνητο κινείται με ταχύτητα υ=15 m/s». (μον. ). α) Να γράψετε τι ονομάζουμε αδράνεια ενός σώματος. (μον. 3) β) Ένας μαθητής στέκεται μέσα σε κινούμενο λεωφορείο το οποίο σταματά απότομα. Να εξηγήσετε πώς θα κινηθεί ο μαθητής σε σχέση με το λεωφορείο. (μον. ).
3. Να συμπληρώσετε τα πιο κάτω στοιχεία για τη δύναμη F του διπλανού σχήματος. (μον. 5) F=30N Μέτρο : Διεύθυνση:. Φορά: Ασκείται στο: Ασκείται από: B 4. α) Ποια φυσικά μεγέθη ονομάζονται μονόμετρα και ποια διανυσματικά; (μον. ) β) Να κατατάξετε τα πιο κάτω φυσικά μεγέθη σε μονόμετρα και διανυσματικά: (μον. 3) Ταχύτητα Δύναμη Έργο επιτάχυνση κινητική ενέργεια βάρος 5. Το σκυλάκι της παρακάτω εικόνας ξεκίνησε από τη θέση Α, πήγε να φάει την μπριζόλα του στη θέση Β και στη συνέχεια γύρισε στο σπιτάκι του στη θέση Γ. α) Να υπολογίσετε το συνολικό διάστημα που διάνυσε. (μον. ) β) Να υπολογίσετε τη μετατόπισή του και να σχεδιάσετε στην εικόνα το διάνυσμά της (μον. 3) 6. α) Τι ονομάζουμε έργο σταθερής δύναμης; (μον.,5)
3 β) Ένα σώμα μάζας m = kg αφήνεται από ύψος h = 15m να πέσει στο έδαφος. Να υπολογίσετε το έργο του βάρους για το ύψος των 15m. (μον.,5) ΜΕΡΟΣ Β : Περιλαμβάνει έξι (6) ερωτήσεις. Να απαντήσετε μόνο σε τέσσερις (4). Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με 10 μονάδες. 7. α) Να διατυπώσετε τον πρώτο νόμο του Νεύτωνα. (μον. ) β)δύο σφαίρες Σ 1 και Σ με μάζες 1 Κg και 3 Κg αντίστοιχα κρέμονται με τη βοήθεια δύο νημάτων, όπως φαίνεται στο σχήμα. Στο σχήμα είναι νήμα 1 σχεδιασμένες οι δυνάμεις που ασκούνται στη σφαίρα Σ 1. i. Οι δυνάμεις S 1 και Β 1 αποτελούν ζεύγος δράσης αντίδρασης; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. (μον. ) ii. Να σχεδιάσετε όλες τις δυνάμεις που ασκούνται στη σφαίρα Σ. (μον. 1) iii. Αφού γράψετε τη συνθήκη ισορροπίας για την κάθε σφαίρα ξεχωριστά, να υπολογίσετε όλες τις δυνάμεις που ασκούνται στην κάθε σφαίρα. (μον. 5) S 1 B 1 S Σ 1 νήμα Σ 8. Η χαρτοταινία του σχήματος 8 είναι τμήμα κάποιας μεγαλύτερης χαρτοταινίας που προέρχεται από κάποιο πείραμα με χρονογράφο (ticker timer) και αμαξίδιο που κινείται σε οριζόντιο διάδρομο. 30,0 cm α) Να Α Β χαρακτη ρίσετε το είδος της κίνησης
4 του αμαξιδίο υ και να εξηγήσε τε την απάντησ ή σας. (μον. 3) β) Το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών τελειών ισούται με 0,0 s. Να αποδείξετε ότι το χρονικό διάστημα που αντιστοιχεί στη χαρτοταινία ΑΒ είναι 0,34 s. (μον. ) γ) Να υπολογίσετε την ταχύτητα του αμαξιδίου που αντιστοιχεί στην ταινία ΑΒ. (μον. ) δ) Μετά το σημείο Β η ταχύτητα του αμαξιδίου αρχίζει να αυξάνεται. Στο σχήμα 9 που ακολουθεί να σχεδιάσετε ενδεικτικά τις τελείες μετά το Β. (μον. 3) Β 9. α) Πότε ένα σώμα λέμε ότι έχει κινητική ενέργεια; (μον. 1) β) Τι ονομάζεται μηχανική ενέργεια ενός σώματος; (μον. ) γ) Ένα αερόστατο μάζας 500kg σε κάποια στιγμή της πορείας του βρίσκεται σε ύψος h=1500m από τo έδαφος και κινείται με ταχύτητα u=15m/s. Να υπολογίσετε στη θέση αυτή: i. Την κινητική ενέργεια του αερόστατου. (μον. ) ii. Τη δυναμική του ενέργεια με επίπεδο αναφοράς την επιφάνεια του εδάφους. (μον. )
.. 5 iii. Τη μηχανική ενέργεια του αερόστατου στη θέση αυτή. (μον. 3) 10. α) Να γράψετε ποια κίνηση ονομάζουμε ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη. (μον. ) β) Τι σημαίνει ότι η επιτάχυνση ενός κινητού είναι α=4 m/s ; (μον. ) γ) Στο σχήμα φαίνονται τα διανύσματα της ταχύτητας και της σταθερής επιτάχυνσης για τρία σώματα που κινούνται ευθύγραμμα. (μον. 6) Να γράψετε το είδος της κίνησης για κάθε σώμα και να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. Α:. B Γ 11. Το σώμα του πιο κάτω σχήματος, βάρους Β=40Ν, είναι αρχικά ακίνητο. Όταν ασκούνται σ αυτό οι σταθερές δυνάμεις F 1 =10N και F =40Ν, μετακινείται προς τα δεξιά. F1=10Ν Ν 30º F=40Ν Δίνονται: ημ30º = 0,50 συν30º = 0,87 x=5m Β=40Ν
6 α) Να εξηγήσετε πότε μια δύναμη παράγει και πότε καταναλώνει έργο. (μον. 4) β) Να υπολογίσετε το έργο της κάθε δύναμης για μετατόπιση x=5m και να το χαρακτηρίσετε παραγόμενο ή καταναλισκόμενο. (μον. 4). γ) Να υπολογίσετε το συνολικό έργο των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα. (μον. ) 1. Στο εργαστήριο Φυσικής θέλοντας οι μαθητές να μελετήσουν το νόμο του Hooke πραγματοποίησαν το εξής πείραμα: Κρέμασαν το ελατήριο στον ορθοστάτη και πρόσθεταν διαδοχικά βαράκια των 100g όπως φαίνεται στο διπλανό σχήμα. Χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα του πειράματος συμπλήρωσαν τον πιο κάτω πίνακα : Βάρος Β (N) 0 1 3 4 5 Μήκος 0,15 0,17 0,19 0,1 0,3 0,5 Ελατηρίου (m) Επιμήκυνση Δx (m) 0 α) Να συμπληρώσετε στον πιο πάνω πίνακα τις τιμές της επιμήκυνσης του ελατηρίου.(μον.,5) β) Να σχεδιάσετε σε βαθμολογημένους άξονες τη γραφική παράσταση του βάρους σε σχέση με την επιμήκυνση, Β = f(δx) στο πιο κάτω τετραγωνισμένο χαρτί. (μον. 4)
7 γ) Να διατυπώσετε το Νόμο του Hooke, έτσι όπως προκύπτει από τη γραφική παράσταση που χαράξατε. (μον. ) δ) Να υπολογίσετε τη σταθερά Κ του ελατηρίου. (μον. 1,5). ΜΕΡΟΣ Γ : Περιλαμβάνει τρία (3) προβλήματα. Να λύσετε μόνο δύο () από αυτά. Το κάθε πρόβλημα βαθμολογείται με δεκαπέντε (15) μονάδες. 13. Ένας άνθρωπος ανεβάζει τη βάρκα του βάρους Β = 500 Ν κατά μήκος μιας λείας ράμπας με τη βοήθεια ενός σχοινιού, όπως φαίνεται στο σχήμα 14 που ακολουθεί. Η βάρκα ανεβαίνει στη ράμπα με σταθερή ταχύτητα. Η ράμπα έχει κλίση φ=30 ο. Δίνονται: ημ30 ο = 0,50 και συν30 ο = 0,87. ψ φ x α) Να σχεδιάσετε και να ονομάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στη βάρκα. (μον. 3)
8 β) Να αναλύσετε το βάρος της βάρκας στους άξονες που είναι σχεδιασμένοι στο σχήμα και να υπολογίσετε τις συνιστώσες του. (μον. 5) γ) Να υπολογίσετε τις υπόλοιπες δυνάμεις που ασκούνται στη βάρκα. (μον. 4) δ) i. Τι είδους κίνηση θα εκτελέσει η βάρκα αν κοπεί το σχοινί που την κρατάει; (μον. 1) ii. Ποιος νόμος του Νεύτωνα ισχύει σε αυτή την περίπτωση; (μον. 1) iii. Ποια δύναμη θα είναι τότε η συνισταμένη των δυνάμεων; (μον. 1) 14. Στο διάγραμμα φαίνεται η ταχύτητα ενός σώματος που κινείται σε ευθύγραμμη τροχιά σε σχέση με το χρόνο. a) Να ονομάσετε την κίνηση του σώματος στα πιο κάτω χρονικά διαστήματα: (μον. 3) 0 s:.. 4s :. 4 8s : β) Να γράψετε σε ποια χρονικά διαστήματα: i. τα διανύσματα της ταχύτητας και της επιτάχυνσης είναι ομόρροπα. (μον. 1)
9 ii. τα διανύσματα της ταχύτητας και της επιτάχυνσης είναι αντίρροπα. (μον. 1) γ) Να βρείτε από τη γραφική παράσταση την επιτάχυνση του σώματος στα πιο κάτω χρονικά διαστήματα. (μον. 3) 0 s:.. 4s:.. 4 8s:.. δ) Να σχεδιάσετε σε βαθμολογημένους άξονες τη γραφική παράσταση της επιτάχυνσης σε σχέση με το χρόνο α=f(t), για ολόκληρη την κίνηση του σώματος. (στο διπλανό διάγραμμα) (μον. 4) ε) Να υπολογίσετε από τη γραφική παράσταση υ = f(t) τη συνολική απόσταση που διένυσε το σώμα στο χρονικό διάστημα των 8s της κίνησης του. (μον. 3) 15. α) Να διατυπώσετε το Θεώρημα διατήρησης της μηχανικής ενέργειας. (μον. 3) β) Στο διπλανό σχήμα η σφαίρα έχει μάζα m=0,kg και αφήνεται να γλιστρήσει από σημείο Α ύψους Η=5m στο εσωτερικό ημικυκλίου, χωρίς αρχική ταχύτητα. Κατά την κίνηση της σφαίρας δεν υπάρχουν απώλειες ενέργειας. i. Να υπολογίσετε τη μηχανική ενέργεια που έχει η σφαίρα στο σημείο Α. (μον. 3) Η Α Β Γ h..
10 ii. Να βρείτε την ταχύτητα της σφαίρας στο σημείο Β. (μον. 4) iii. Αν η κινητική ενέργεια της σφαίρας στο σημείο Γ είναι Εκιν=4J, να υπολογίσετε τη δυναμική ενέργεια και το ύψος h πάνω από το έδαφος στο σημείο αυτό. (μον. 5)
11 ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΟΙΝΟΥ ΚΟΡΜΟΥ, Α ΛΥΚΕΙΟΥ Κινηματική Υλικού Σημείου σε μια διάσταση Δx Μέση Ταχύτητα v Δt 1 x v0t αt Εξισώσεις Ομαλά Επιταχυνόμενης Κίνησης v v0 t v v Νόμοι του Νεύτωνα για την κίνηση 0 x Δεύτερος νόμος του Νεύτωνα Βάρος F ma B mg Ενέργεια, Έργο και Ισχύς Έργο δύναμης W Fx Κινητική ενέργεια 1 mv Βαρυτική Δυναμική Ενέργεια E mgh Αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας Ισχύς Σταθερές Επιτάχυνση της βαρύτητας κοντά στην επιφάνεια της Γης 1 mv E P t mgh σταθερό m g 9,81 s