ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ Α Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις Α1-Α4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. A.1 Μια διαφορά μεταξύ ταχύτητας και επιτάχυνσης είναι ότι: α) η ταχύτητα είναι μονόμετρο μέγεθος ενώ η επιτάχυνση διανυσματικό β) η ταχύτητα είναι θεμελιώδες μέγεθος ενώ η επιτάχυνση όχι γ) η ταχύτητα εκφράζει το πόσο γρήγορα αλλάζει η θέση, ενώ η επιτάχυνση το πόσο γρήγορα αλλάζει η ταχύτητα δ) έχουν πάντα διαφορετική φορά A.2 Στην ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση: α) η ταχύτητα του κινητού παραμένει σταθερή β) η θέση του κινητού παραμένει σταθερή γ) η κατεύθυνση της ταχύτητας μεταβάλλεται συνεχώς δ) το διάνυσμα της επιτάχυνσης του σώματος παραμένει σταθερό Α.3 Από τη γραφική παράσταση ταχύτητας χρόνου ενός κινητού, με το εμβαδόν που περικλείεται μεταξύ των αξόνων ταχύτητας, χρόνου και της ευθείας που παριστά την ταχύτητα μπορεί να προσδιοριστεί: α) η μετατόπισή του β) ο χρόνος κίνησης του γ) η ταχύτητά του δ) η επιτάχυνσή του 1 A.4 Η αδράνεια: α) είναι διανυσματικό μέγεθος. β) έχει μονάδα μέτρησης το 1 Newton (1N). γ) αφορά μόνο τα στερεά σώματα. δ) είναι η ιδιότητα των σωμάτων να αντιστέκονται στην μεταβολή της κινητικής τους κατάστασης Α.5 Η μονάδα 1 Νewton (1 N) είναι ισούται με: α) 1kgm/s β) 1kg m/ s 2 γ) 1kgm 2 / s δ) 1kg s 2 /m A.6 Το έργο μιας δύναμης: α) είναι διανυσματικό μέγεθος. β) έχει μονάδα μέτρησης το 1 Newton (1N). γ) εκφράζει το ποσό της ενέργειας που μεταφέρεται από ένα σώμα σ ένα άλλο ή που μετατρέπεται από μια μορφή σε άλλη. δ) είναι πάντα θετικό. Α.7 Η τριβή ολίσθησης στην επιφάνεια επαφής δυο σωμάτων που κινούνται μεταξύ τους: α) έχει τιμή ανάλογη της ταχύτητας της μεταξύ τους κίνησης. β) εξαρτάται από την φύση των επιφανειών επαφής. γ) είναι ανεξάρτητη της κάθετης δύναμης που αναπτύσσεται μεταξύ των επιφανειών επαφής.
δ) εξαρτάται από το εμβαδό των επιφανειών επαφής. Α.8. Δυο σωματα έχουν την ίδια αδράνεια όταν α. κινουνται με την ίδια ταχύτητα β. είναι ακίνητα γ. έχουν την ίδια μάζα δ. έχουν την ίδια επιτάχυνση Α.9. Συντηρητικές λέγονται οι δυνάμεις α. που όταν ασκούνται σε ένα σώμα διατηρούν την ταχύτητα τους σταθερή β. που το έργο τους κατά την μετακίνηση του σώματος είναι πάντα μηδέν γ. που δεν μεταβάλλουν την μηχανική ενέργεια του σώματος στο οποίο ασκούνται δ. που το έργο τους σε μια διαδρομή από το σημείο Α στο σημείο Β δίνεται από τη σχέση W= U τελ -U αρχ Α.10. Το έργο μιας δύναμης εξαρτάται α. μόνο από το μέτρο της δύναμης β. μόνο από το μέτρο και την διευθυνση της δύναμης γ. μόνο από την μετατόπιση του σώματος δ. από το μέτρο και την διεύθυνση της δύναμης, καθώς και από την μετατόπιση του σημείου εφαρμογής της Α.11. Ένας βράχος 10 kg κινείται στο διάστημα (μακριά από την επίδραση των βαρυτικών δυνάμεων) με σταθερή ταχύτητα 1000 m/s. Η δύναμη που απαιτείται για να βρίσκεται ο βράχος σ αυτή την κατάσταση της κίνησης είναι: α. 0 Ν. β. 100 Ν. γ. 1000 Ν. δ. 10000 Ν. 2 Α.12 Ο Άγης ταξιδεύει στον αυτοκινητόδρομο και ένα έντομο αυτοκτονεί πιτσιλίζοντας το παρμπρίζ. Ποιος ασκεί μεγαλύτερη δύναμη; α. Το έντομο. β. Το αυτοκίνητο. γ. Και τα δύο ασκούν την ίδια δύναμη. Α.13 Ένα σώμα πέφτει ελεύθερα από μικρό ύψος Η πάνω από το έδαφος α. το σώμα κάνει ομαλή κίνηση β. το σώμα την στιγμή που το αφήνουμε να πέσει έχει ταχύτητα 0 και επιτάχυνση 0 γ. το σώμα κάνει κίνηση ευθύγραμμη με σταθερή επιτάχυνση δ. το σώμα κάθε στιγμή βρίσκεται σε ύψος h= 1/2 gt 2 πάνω από το έδαφος Α.14 Σώμα αφήνεται να πέσει από μικρό ύψος.αν οι αντιστάσεις του αέρα θεωρηθούν αμελητέες ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές ; α. η κίνηση του σώματος είναι ευθύγραμμη ομαλή β. η κίνηση του σώματος είναι ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη γ. η κίνηση του σώματος είναι ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη δ. Η κίνηση του σώματος είναι ευθύγραμμη επιταχυνόμενη με μεταβλητή επιτάχυνση
Α.5 Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας το γράμμα κάθε πρότασης και δίπλα σε κάθε γράμμα τη λέξη Σωστό, για τη σωστή πρόταση, και τη λέξη Λάθος, για τη λανθασμένη. Α) Η μονάδα μέτρησης της δύναμης είναι το 1Newton (1N). Β) Όταν η ταχύτητα και η επιτάχυνση ενός σώματος είναι έχουν συνεχώς την ίδια κατεύθυνση, το μέτρο της ταχύτητάς του αυξάνεται. Γ) Η επιτάχυνση ενός σώματος είναι πάντα ομόρροπη με την συνισταμένη δύναμη που του ασκείται. Δ) Για να κινείται ένα σώμα θα πρέπει η συνισταμένη δύναμη που δέχεται να είναι διάφορη του μηδενός. Ε) Η μάζα ενός σώματος είναι μονόμετρο μέγεθος. ΣΤ) Το βάρος ενός σώματος αλλάζει από τόπο σε τόπο. Ζ) Όταν δύο σώματα αφήνονται ταυτόχρονα να εκτελέσουν ελεύθερη πτώση από το ίδιο ύψος τότε φτάνουν ταυτόχρονα στο έδαφος. Η) Ένα σώμα μεγαλύτερου βάρους αποκτά μεγαλύτερη επιτάχυνση από άλλο σώμα μικρότερου βάρους, όταν εκτελούν και τα δύο ελεύθερη πτώση Θ). το έργο της τριβής είναι ανεξάρτητο της διαδρομής που ακολουθεί το σώμα στο οποίο ασκείται Ι). η μηχανική ενέργεια ενός συστήματος διατηρείται σταθερή μόνο αν στο σύστημα δρουν συντηρητικές δυνάμεις ΙΑ) το έργο του βάρους σε μια κλειστή διαδρομή είναι 0 ΙΒ) η δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα και το έργο της δύναμης για μια μετατόπιση είναι μεγέθη διανυσματικά ΘΕΜΑΤΑ Β 3 Β.1 Ένα κινητό κινείται πάνω σε μια ευθεία διέρχεται την χρονική στιγμή t o =0 από την θέση χ ο =0 κινούμενο προς την θετική φορά.η εξίσωση της θέσης του σε συνάρτηση με τον χρόνο είναι της μορφής x= 5t + 2t 2 A) Nα επιλέξετε την σωστή απάντηση ( 3 μονάδες ) Το μέτρο της ταχύτητας του κινητού την χρονική στιγμή t= 2s είναι ίσο με α) 5 m/s β) 25 m/s γ) 13 m/s Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας (7 μονάδες ) Β.2 Δυο όμοιες μικρές σφαίρες αφήνονται την χρονική στιγμή t=0 να εκτελέσουν ελεύθερη πτώση από δυο διαφορετικά ύψη πάνω από το έδαφος.η πρώτη σφαίρα φτάνει στο έδαφος την χρονική στιγμή t, ενώ η δεύτερη την χρονική στιγμή t =2t.Ο λόγος των υψών h 1 /h 2 από τα οποία αφέθηκαν οι σφαίρες είναι 1 Α) Β) 2 Γ) ½ 4 Δίνεται ότι η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι σταθερή και οι αντιστάσεις από τον αέρα είναι αμελητέες Να σημειώσετε την σωστή απάντηση ( 2 μονάδες ) Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας (6 μονάδες ) Β.3. Σώμα βάρους w=6n κινείται με σταθερή ταχύτητα σε οριζόντιο επίπεδο υπό την επίδραση σταθερής οριζόντιας δύναμης F=8N.Το μέτρο της συνολικής δύναμης που δέχεται το σώμα από το επίπεδο είναι
α. 6Ν β. 10 Ν γ. 8Ν Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας Β.4 μικρό σώμα μόλις που ισορροπεί στην κορυφή κεκλιμένου επιπέδου.σας είναι γνωστό η μάζα του σώματος m, η επιτάχυνση της βαρύτητας g, η κλίση του κεκλιμένου επιπέδου θ. Ο συντελεστής στατικής τριβής μ s, θα δίνεται από την σχέση a. μ s =mg ημθ β. μ s =εφθ γ. μ s =mg Να επιλέξετε την σωστή απάντηση και να δικαιολογήσετε την απάντηση σας Β.5 σε σώμα μάζας m που ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο ασκούμε κατακόρυφη δύναμη μέτρου F 1 και το σώμα κινείται κατακόρυφα προς τα πάνω με επιτάχυνση μέτρου α=g Αλλάζοντας την κατεύθυνση της δύναμης F 1 σε οριζόντια χωρίς μεταβολή στο μέτρο της, η επιτάχυνση με την οποία θα κινηθεί τώρα το σώμα έχει μέτρο a. 2g b.g c. g/2 Να επιλέξετε την σωστή απάντηση και να δικαιολογήσετε την απάντηση σας Β.6) για να κινείται το σώμα του σχήματος με σταθερή ταχύτητα πρέπει ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ σώματος και επιπέδου να δίνεται από τ φ την σχέση α)μ=f/mg β)μ=fσυνφ/mg-fημφ γ) μ=fημφ/mg δ)μ=mg/f Ποια είναι η σωστή απάντηση ; (2 μονάδες ) Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας (4 μονάδες ) F 4 Β.7. το σώμα του σχήματος κινείται κατά μήκος α κεκλιμένου επιπέδου γωνίας κλίσης φ. ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ σώματος και επιπέδου είναι μ Αν g η επιτάχυνση της βαρύτητας τότε το σώμα κινείται με επιτάχυνση α) α=g(ημφ-μσυνφ) β) α=μgημφ γ) α=μgημφ δ) α=g(συνφ-μημφ) ποιες από τις παραπάνω σχέσεις είναι σωστές (2 μονάδες ) Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας (3 μονάδες ) Β.8 Σώμα μάζας m αφήνεται από την κορυφή κεκλιμένου επιπέδου γωνίας κλίσης φ ( με ημφ=0,8). Όταν φτάσει στην βάση του κεκλιμένου επιπέδου κινείται σε οριζόντιο επίπεδο με το οποίο εμφανίζει τον ίδιο συντελεστή τριβής ολίσθησης με αυτόν στο κεκλιμένο επίπεδο. Αν το σώμα διανύει στο οριζόντιο επίπεδο την ίδια απόσταση με αυτή στο κεκλιμένο επίπεδο, ο 1 1 συντελεστής τριβής ολίσθησης είναι Α. Β. Γ. 3 Δ 2 4 2 Να επιλέξετε την σωστή απάντηση Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας Β.9 Σώμα ανεβαίνει σε κεκλιμένο επίπεδο ( δίνεται για την γωνία φ: ημφ=0,8 και συνφ=0,6) υπό την επίδραση σταθερής δύναμης F η οποία είναι παράλληλη στο οριζόντιο επίπεδο.το σώμα και το επίπεδο έχουν συντελεστή
τριβής ολίσθησης μ= ½. Να βρεθεί η τιμή της δύναμης F που απαιτείται για να ανεβαίνει το σώμα με σταθερή επιτάχυνση ίση με α= 10 g Α) 1,2 mg B) mg Γ) 0,8mg B.10. Ένα σώμα μάζας m ηρεμεί πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Ασκούμε σε αυτό μια οριζόντια δύναμη που η τιμή της μεταβάλλεται με τη μετατόπιση όπως φαίνεται στην γραφική παράσταση. Α. Να επιλέξετε την σωστή απάντηση. H ταχύτητα που αποκτά το σώμα όταν μετατοπίζεται από τη θέση x = 0 m έως τη θέση x = x 2 είναι: α. (F 1 x 2 / m), β. (2 F 1 x 2 / m), γ. 0. Β. Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας 5 B.11. Σώμα Σ, μάζας m = 1 kg, βρίσκεται αρχικά στο σημείο Α και κινείται κατά μήκος μιας σιδηροτροχιάς ΑΓΔ που παριστάνεται στο παρακάτω σχήμα. Τη χρονική στιγμή που το σώμα φτάνει στο σημείο Δ έχει κινητική ενέργεια μηδέν. Δίνεται ότι η επιφάνεια της σιδηροτροχιάς είναι λεία και η επίδραση του αέρα είναι αμελητέα. Α. Να επιλέξετε την σωστή πρόταση.
Αν στο σημείο Γ η κινητική ενέργεια του σώματος Σ έχει τιμή ίση με το 40% της κινητικής του ενέργειας που έχει αυτό στο σημείο Α, τότε το ύψος στο οποίο βρίσκεται το σημείο Γ είναι: α. h 1 = 0,4 m, β. h 1 = 1,2 m, γ. h 1 = 1,8 m. Β. Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας B.12. Ένα αυτοκίνητο που κινείται ευθύγραμμα και ομαλά σε οριζόντιο δρόμο έχει κινητική ενέργεια ίση με Κ. Α. Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση. Αν το αυτοκίνητο διπλασιάσει την ταχύτητα του, τότε η κινητική του ενέργεια αυξάνεται κατά: α. 2Κ, β. 3Κ, γ. 4Κ. Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας. 6
ΛΥΣΕΙΣ A+ Β ΘΕΜΑΤΩΝ 7
8
9
B.10 Α. Σωστή επιλογή είναι η α. Β. Η δύναμη F είναι μια μεταβλητή δύναμη, μια δύναμη που μεταβάλλεται με την θέση, όπως φαίνεται στο διάγραμμα που δίνεται. Το έργο μιας μεταβλητής δύναμης ισούται με το εμβαδό δύναμης θέσης : W F = εμβαδό F x W F = ½ F 1 x 2. Θεώρημα μεταβολής της κινητικής ενέργειας : (άλλη έκφραση της αρχής διατήρησης της ενέργειας που ισχύει παντού και εφαρμόζεται στο σώμα m μεταξύ των θέσεων x = 0 και x = 2 m) ΔΚ = W ΣF K 2 K 0 = W F ½ m υ 2 ² 0 = ½ F 1 x 2 υ 2 ² = F 1 x 2 / m υ 2 = (F 1 x 2 / m). B.11 Α. Σωστή επιλογή είναι η γ. Β. Μας δίνεται : Κ Γ = (40 / 100) Κ Α Κ Γ = 0,4 Κ Α. Αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας : (άλλη έκφραση της αρχής διατήρησης της ενέργειας που ισχύει στο σύστημα σώμα Γη και εφαρμόζεται μεταξύ των θέσεων Α και Δ) 10 Κ Α + U Α = Κ Δ + U Δ Κ Α + 0 = 0 + U Δ Κ Α = U Δ (Ι). Αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας : (άλλη έκφραση της αρχής διατήρησης της ενέργειας που ισχύει στο σύστημα σώμα Γη και εφαρμόζεται μεταξύ των θέσεων Γ και Α) Κ Γ + U Γ = Κ Α + U Α Κ Γ + U Γ = Κ Α + 0 U Γ = Κ Α Κ Γ U Γ = Κ Α 0,4 Κ Α U Γ = 0,6 Κ Α από την σχέση (Ι) U Γ = 0,6 U Δ m g h 1 = 0,6 m g h 2 h 1 = 0,6 h 2 h 1 = 0,6 3 h 1 = 1,8 m B.12. Α.Σωστή επιλογή είναι η β. Β.Το αυτοκίνητο έχει κινητική ενέργεια Κ : Κ = ½ m υ² (1). Αν η ταχύτητα του διπλασιαστεί υ = 2 υ, τότε η κινητική ενέργεια γίνεται :
Κ = ½ m υ ² Κ = ½ m (2 υ)² Κ = ½ m 4 υ² (2). Διαιρούμε κατά μέλη τις (2) και (1) : (2) / (1) Κ / Κ = (½ m 4 υ²) / (½ m υ²) Κ / Κ = 4 Κ = 4 Κ. Η κινητική ενέργεια του αυτοκινήτου αυξάνει κατά : ΔΚ = Κ Κ ΔΚ = 4 Κ Κ ΔΚ = 3 Κ. ΘΕΜΑ Γ 1 ένα αυτοκίνητο έχει μάζα m=2.000kg και κινείται σε έναν ευθύγραμμο δρόμο με σταθερή ταχύτητα υ ο για χρονικό διάστημα Δt=10s Ξαφνικά ο οδηγός φρενάρει οπότε αναπτύσσεται στο αυτοκίνητο μια σταθερή επιβράδυνση F=2.000N η οποία ακινητοποιεί το αυτοκίνητο μετά από διαδρομή s=50m α)να βρείτε την ταχύτητα του αυτοκινήτου β) να υπολογίσετε την χρονική διάρκεια της Eπιβραδυνόμενης κίνησης γ) να κάνετε τα διαγράμματα υ-t και F-t δ) να βρείτε την μέση ταχύτητα του αυτοκινήτου για όλη την διαδρομή ΘΕΜΑ Γ 2 Ένα σώμα μάζας αφήνεται από ύψος h = 180 m πάνω από το έδαφος α) πόσο χρόνο κινήθηκε το σώμα β) με ποια ταχύτητα φτάνει στο έδαφος ; και να βρείτε τον ρυθμό μεταβολής της ταχύτητας ; δ) να κάνετε τα διαγράμματα α-t, y-t και υ-t, h-t ε) σε ποιο ύψος βρίσκεται το σώμα την χρονική στιγμή t=2s ; Ποια είναι η κινητική του ενέργεια σε αυτήν την θέση ; Δίνεται g=10 m/s 2 11 ΘΕΜΑ Γ 3 Σώμα μάζας m=10kg ηρεμεί σε οριζόντιο επίπεδο Στο σώμα αρχίζει να ασκείται σταθερή δύναμη F=100 2Ν που σχηματίζει με την οριζόντια γωνία φ= 45 ο προς τα κάτω.αν μ=0,1 να βρείτε Α.1) το διάστημα που διανύει το σώμα μέχρι η ταχύτητα του να γίνει υ= 20m/s Β) στην συνέχεια η δύναμη F καταργείται και το σώμα διανύει απόσταση d μέχρι να σταματήσει Β.1. να βρείτε το διάστημα που διανύει το σώμα μέχρι να σταματήσει Β.2 να βρείτε τον ολικό χρόνο κίνησης Β.3 να βρείτε την μέση ταχύτητα του κινητού Β.4 να υπολογίσετε τον λόγο της δύναμης της τριβής στα δυο τμήματα της κίνησης του σώματος Δίνεται g= 10 m/s 2 (10 μονάδες )
ΘΕΜΑ Δ1 Σώμα μάζας m=10kg κινείται σε οριζόντιο επίπεδο Στην θέση χ=0 όπου το σώμα έχει ταχύτητα υ ο =10m/s ασκείται δύναμη F που σχηματίζει γωνία φ=45 ο προς τα πάνω με το οριζόντιο δάπεδο και το μέτρο της δίνεται σε συνάρτηση με την μετατόπιση του σώματος από την σχέση F=20 2(4-χ) Αν μ=0,1 να βρείτε Α) το έργο της δύναμης F μετά από μετατόπιση κατά Δχ=2m Β) Να βρείτε την θερμότητα που εκλύεται μετά από μετατόπιση κατά Δχ=2m Γ) την κινητική ενέργεια του σώματος μετά από μετατόπιση κατά Δχ=2m Δίνεται g= 10 m/s 2 ΘΕΜΑ Δ2 Σώμα Σ μάζας m=2kg ηρεμεί στην θέση Α οριζοντίου επιπέδου Την χρονική στιγμή t=0 ασκείται στο σώμα Σ οριζόντια δύναμη F =25Ν Η δύναμη παύει να ασκείται την χρονική στιγμή t 1 =2,4s Εκείνη τη στιγμή το σώμα βρίσκεται στην θέση Γ και συνεχίζει την κίνηση του σε κεκλιμένο επίπεδο γωνίας κλίσης φ μέχρι να σταματήσει στην θέση Δ Α. να βρεθεί ο λόγος Ν 2 /Ν 1 όπου Ν 1 η κάθετη αντίδραση που δέχεται το σώμα από το οριζόντιο επίπεδο και Ν2 η κάθετη αντίδραση που δέχεται το σώμα από το κεκλιμένο επίπεδο Β. να βρεθεί ο λόγος των μέτρων των επιταχύνσεων α 2 /α 1 όπου α 1 η επιτάχυνση του σώματος στο οριζόντιο επίπεδο και α2 η επιτάχυνση του σώματος στο κεκλιμένο επίπεδο Γ. να βρεθεί η ενέργεια που προσφέρθηκε στο σώμα Σ μέσω του έργου της δύναμης F Δ. να βρεθεί το συνολικό έργο της τριβής από την θέση Α μέχρι την θέση Δ Δίνεται Ο συντελεστής τριβής μεταξύ σώματος και οριζοντίου επιπέδου είναι ίσος με το συντελεστής τριβής μεταξύ σώματος και κεκλιμένου επιπέδου μ=0,75 ημφ=0,6 και συνφ=0.8 Δίνεται g=10m/s 2 12 Α F Γ φ Δ
ΘΕΜΑ Δ3 Τα σώματα Σ 1 και Σ 2 έχουν ίσες μάζες.ο συντελεστής στατικής τριβής του σώματος Σ 1 με το πλάγιο επίπεδο είναι μ= 3/8 και η γωνία κλίσης του κεκλιμένου επιπέδου είναι φ=30 ο Την χρονική στιγμή t=0 αφήνουμε τα σώματα ελεύθερα να κινηθούν α. εξηγήστε προς τα πού θα κινηθούν τα δυο σώματα Να υπολογίσετε β. την κοινή τους επιτάχυνση γ. το μέτρο της δύναμης που ασκεί το σχοινί σε κάθε σώμα αν m= 1/16 kg δ. την ταχύτητα του Σ 1 την χρονική στιγμή που το Σ 2 έχει μετατοπιστεί κατά 0,5 m από την αρχική του θέση Δίνεται g=10m/s 2 13
14
15
16
17
18
19
20