1 ΛΥΚΕΙΟ ΠΟΛΕΜΙΔΙΩΝ Σχολική Χρονιά 2013-2014 ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ ΙΟΥΝΙΟΥ 2014 Μάθημα: ΦΥΣΙΚΗ Τάξη: A Ενιαίου Λυκείου Βαθμός:... Ημερομηνία: 3/06/2014 Διάρκεια: 2 ώρες Ονοματεπώνυμο:... Τμήμα:... ΟΔΗΓΙΕΣ: Το εξεταστικό δοκίμιο αποτελείται από 14 σελίδες. 1. Επιτρέπεται η χρήση μη προγραμματιζόμενης υπολογιστικής μηχανής. 2. Δεν επιτρέπεται η χρήση διορθωτικού υγρού. 3. Επισυνάπτεται τυπολόγιο. Μέρος Α Το μέρος αυτό αποτελείται από 6 θέματα. Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με 5 μονάδες. Να απαντήσετε σε όλα τα θέματα αυτού του μέρους. 1. Ένα παιδί ξεκινά να περπατά από τη θέση Α, περνά από τη θέση Β και τερματίζει στη θέση Γ. Γ Α Β 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 χ(m) α) Να υπολογίσετε την τελική μετατόπισή του. (μ.2). β) Να σχεδιάσετε το διάνυσμα της μετατόπισής του. (μ.1) γ) Να υπολογίσετε το συνολικό διάστημα που διένυσε. (μ.2)..
2 2. α) Τι σημαίνει η έκφραση «η επιτάχυνση ενός σώματος είναι 4m/s 2»; (μ.2) β) Ένα αυτοκίνητο κινείται με σταθερή ταχύτητα υ 1 =10m/s. Με την επίδραση κάποιας δύναμης η ταχύτητα του γίνεται υ 2 =18m/s σε χρόνο t = 4s. Να υπολογίσετε την επιτάχυνση του. (μ.3). 3. Η διπλανή γραφική παράσταση ταχύτητας σε σχέση με το χρόνο, u=f(t) περιγράφει την κίνηση δύο μοτοσικλετιστών A και Β που κινούνται σε ευθεία γραμμή. α) Να ονομάσετε την κίνηση που εκτελεί ο κάθε μοτοσικλετιστής Α και Β: u(m/s) 16 Β Μοτοσικλετιστής Α: 8 Α.. Μοτοσικλετιστής Β:..... (μ.2) 0 2 4 6 8 10 12 t(s) t (s) β) Ποια χρονική στιγμή οι δυο μοτοσικλετιστές έχουν την ίδια ταχύτητα; (μ.1). γ) Ποιος από τους δυο μοτοσικλετιστές θα διανύσει μεγαλύτερη απόσταση τη χρονική στιγμή t=4s. Να εξηγήσετε την απάντησή σας. (μ.2)
3 4. Ένα παιδί κάθεται πάνω σε κούνια όπως φαίνεται στο διπλανό σχήμα.καθώς κινείται από το σημείο Α στο σημείο Β να εξηγήσετε πώς μεταβάλλεται: α) η δυναμική του ενέργεια...... Α Β β) η κινητική του ενέργεια.. (μ.5) 5. α) Τι ονομάζουμε αδράνεια ενός σώματος; (μ.2) β) Ποιο είναι το μέτρο της αδράνειας; (μ.1) γ) Η διπλανή εικόνα δείχνει μια γυναίκα η οποία βρίσκεται όρθια μέσα σε ένα λεωφορείο. Ενώ το λεωφορείο ξεκινά να κινείται προς τα εμπρός, η γυναίκα κινείται προς τα πίσω. Να εξηγήσετε την παρατήρηση αυτή. (μ. 2).. 6. α) Γράψετε τον νόμο δράσης αντίδρασης. (μ.3)
4 β) Ένα κορίτσι κάθεται πάνω σε πατίνι και σε κάποια στιγμή ρίχνει μια μπάλα ασκώντας δύναμη πάνω σ αυτή. Να εξηγήσετε γιατί το κορίτσι θα κινηθεί προς τα πίσω. (μ.2).. Μέρος Β Από τις 6 ερωτήσεις αυτού του μέρους να απαντήσετε μόνο στις 4. Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με 10 μονάδες. 7. Μια ομάδα μαθητών στο εργαστήριο χρησιμοποίησε διασύνδεση και αισθητήρα κίνησης για να καταγράψει τη θέση ενός μαθητή.ο μαθητής κινήθηκε μπροστά από τον αισθητήρα και οι μαθητές πήραν την πιο κάτω γραφική παράσταση. X (m) t (s) α) Να περιγράψετε την κίνησή του στα χρονικά διαστήματα 0-1s: 1s-4s:.. (μ.2) β) Να υπολογίσετε τη μετατόπισή του μέχρι τα 4s. (μ.2)..
5 γ) Να υπολογίσετε τη μέση ταχύτητά του στο χρονικό διάστημα 1s-4s. (μ.2).. δ) Ένας άλλος μαθητής τη χρονική στιγμή t=0 s βρίσκεται αρχικά ακίνητος σε απόσταση 3 m από τον αισθητήρα κίνησης και παραμένει σ αυτή τη θέση για 4 s. Στη συνέχεια περπατά ευθύγραμμα με σταθερή ταχύτητα, προς τον αισθητήρα και φθάνει σε απόσταση 0.5 m από αυτόν, σε χρόνο 3 s. Να σχεδιάσετε σε βαθμολογημένους άξονες τη γραφική παράσταση της θέσης σε συνάρτηση με το χρόνο, x= f (t), για το χρονικό διάστημα t=0 μέχρι t=7 s, θεωρώντας ως σημείο αναφοράς τον αισθητήρα. (μ.4) 8. Στο σώμα μάζας m=2kg, που αρχικά ηρεμεί, ασκούνται ταυτόχρονα οι δυνάμεις F 1 =12N και F 2 =4N που φαίνονται στο σχήμα. U ο =0m/s F 2 =4N F 1 =12N α) Να διατυπώσετε το θεμελιώδη νόμο της Δυναμικής (2 ο νόμο του Νεύτωνα)..(μ.3) 0m/s
6 β) Να υπολογίσετε την επιτάχυνση που αποκτά το σώμα κατά την κίνηση του. (μ.2) γ) Να υπολογίσετε ποια θα είναι η ταχύτητα και ποια η μετατόπιση του σώματος σε χρόνο 10s..(μ.3) δ) Τη χρονική στιγμή t = 10 s ασκείται στο σώμα και τρίτη δύναμη F 3 οπότε αυτό κινείται με σταθερή ταχύτητα. Να σχεδιάσετε στο πιο πάνω σχήμα τη δύναμη F 3 και να υπολογίσετε το μέτρο της. (μ.2) 9. α) Τι ονομάζουμε έργο σταθερής δύναμης ; (μ.3).. β) Ένας άντρας τραβά ένα κιβώτιο βάρους B=300Ν με δύναμη F = 400N. Η τριβή του κιβωτίου με το έδαφος είναι T =60N. Να υπολογίσετε το έργο της δύναμης F, το έργο της τριβής Τ καθώς και το έργο του βάρους Β, για μετατόπιση χ=5m. Δίνονται : ημ37 ο =0,6 και συν37 ο = 0,8 (μ.5) F T 37 o B
7 γ) Ένα σώμα βάρους Β = 20Ν αφήνεται να πέσει ελεύθερο από ύψος h= 3m. Να υπολογίσετε το έργο του βάρους όταν το σώμα φτάσει στο έδαφος. (μ.2) 10.α) Τι ονομάζουμε συνισταμένη δύναμη; (μ.3). β) Να υπολογίσετε το μέτρο της συνισταμένης δύναμης και να τη σχεδιάσετε στο παρακάτω σχήμα. (μ. 5) F 2 =5N Ο F 1 =13N F 3 =6N γ) Να σχεδιάσετε μια δύναμη F 4 που πρέπει να ασκηθεί στο υλικό σημείο Ο ώστε αυτό να ισορροπεί και να υπολογίσετε το μέτρο της. (μ.2).
8 11. Ένας άνθρωπος συγκρατεί ένα κιβώτιο βάρους B=200 Ν σ ένα λείο κεκλιμένο επίπεδο με τη βοήθεια ενός σχοινιού, όπως φαίνεται στο πιο κάτω σχήμα. Το επίπεδο έχει κλίση φ=30 ο. Δίνονται: ημ30 ο = 0,50 και συν30 ο = 0,87. φ α) Να σχεδιάσετε και να ονομάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στο κιβώτιο.. (μ.3) β) Να υπολογίσετε όλες τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα. (μ.5) γ) Σε κάποια χρονική στιγμή κόβεται το νήμα που συγκρατεί το σώμα. Να αναφέρετε το είδος της κίνησης που θα εκτελέσει το σώμα. (μ.2)
9 12. Κατά την πειραματική μελέτη της ευθύγραμμης κίνησης δύο κινητών με τη χρήση ηλεκτρικού χρονομετρητή (ticker-timer), προέκυψαν οι πιο κάτω ταινίες: Κινητό 1 Κινητό 2. Το χρονικό διάστημα μεταξύ δυο διαδοχικών κουκκίδων είναι 0,02 s. α) Να εξηγήσετε τι είδους κίνηση εκτελούν τα δύο κινητά. (μ. 2).. β) Να εξηγήσετε ποιο από τα δύο κινητά έχει τη μεγαλύτερη ταχύτητα. (μ. 2).. γ) Να συμπληρώσετε τον πιο κάτω πίνακα για το κινητό Β και να σχεδιάσετε, σε βαθμολογημένους άξονες, τη γραφική παράσταση θέσης χρόνου x = f(t). (μ. 4) x (cm) t(s) δ) Να υπολογίσετε την ταχύτητα του κινητού Β. (μ. 2)....
10 Μέρος Γ Από τις 3 ερωτήσεις αυτού του μέρους να απαντήσετε μόνο στις 2. Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με 15 μονάδες. 13. Η γραφική παράσταση δείχνει πώς μεταβάλλεται η ταχύτητα u ενός σώματος που κινείται ευθύγραμμα, σε σχέση με τον χρόνο t, u =f(t). α) Να ονομάσετε το είδος της κίνησης του σώματος στα πιο κάτω χρονικά διαστήματα : 0-12s :. 12 s - 16 s: 16 s - 28s:... (μ.3) β) Να βρείτε την ταχύτητα του κινητού τις χρονικές στιγμές: (μ.1,5) t 1 =0 s. t 2 =8 s. t 3 =24 s. γ) Να υπολογίσετε την επιτάχυνση του κινητού στα πιο κάτω χρονικά διαστήματα. (μ.3) 0-12 s : 12 s - 16 s : 16 s - 28 s :
11 δ) Να υπολογίσετε το διάστημα που διάνυσε το κινητό μέχρι τη χρονική στιγμή t=28 s.....(μ.3) ε) Σε ποιο χρονικό διάστημα το διάνυσμα της επιτάχυνσης έχει αντίθετη φορά με το διάνυσμα της ταχύτητας;..(μ.1,5) στ) Να χαράξετε σε βαθμολογημένους άξονες τη γραφική παράσταση επιτάχυνσης χρόνου, α = f(t), για τα 28s της κίνησής του. (μ.3)
12 14. α) Να διατυπώσετε το Θεώρημα Διατήρησης της Μηχανικής Ενέργειας. (μ.3).. β) Ένα βαγόνι μάζας m=200kg αφήνεται ελεύθερο από το σημείο Α να κινηθεί πάνω στη τροχιά που φαίνεται στο πιο κάτω σχήμα. Α Δ 20m Γ 12m Το σημείο Α βρίσκεται σε ύψος h 1 = 20m από το έδαφος. Αφού θεωρήσετε τις τριβές αμελητέες και σαν μηδενικό δυναμικό επίπεδο, το επίπεδο της γης,να υπολογίσετε : i. Τη μηχανική ενέργεια του βαγονιού στο σημείο Α. (μ.3).. ii. Την ταχύτητά του στο σημείο Γ... (μ.3) iii. Tη δυναμική ενέργεια του στο σημείο Δ το οποίο βρίσκεται σε ύψος h 2 =12m από το έδαφος. (μ.2).. iv. Την ταχύτητά του όταν περνά από τη θέση Δ. (μ.4)..
13 15. α) Να γράψετε πότε ένα υλικό σημείο ισορροπεί. (μ. 2)... β) Η μικρή σιδερένια σφαίρα μάζας m=0.48 kg κρέμεται με νήμα από οριζόντιο τοίχο και ισορροπεί υπό την επίδραση του μαγνήτη, που βρίσκεται σε μικρή απόσταση από τη σφαίρα και στο ίδιο με αυτήν οριζόντιο επίπεδο, όπως φαίνεται στο σχήμα. (Δίνονται ημφ=0,6, συνφ=0,8) φ Μαγνήτης i. Να σχεδιάσετε στο πιο πάνω σχήμα όλες τις δυνάμεις που ασκούνται στη σφαίρα. (μ. 1,5) ii. Να κατατάξετε τις πιο πάνω δυνάμεις σε δυνάμεις επαφής και δυνάμεις πεδίου... (μ. 1,5) iii. Να υπολογίσετε το μέτρο όλων των δυνάμεων που ασκούνται στη σφαίρα. (μ.7)
14 iv. Απομακρύνουμε το μαγνήτη, ώστε να μην επιδρά στη σφαίρα. Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στη σφαίρα, στη νέα θέση και να υπολογίσετε το μέτρο τους. (μ.3).. O Διευθυντής Κυριάκος Μπαρρής ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΟΙΝΟΥ ΚΟΡΜΟΥ, Α ΛΥΚΕΙΟΥ Κινηματική Υλικού Σημείου σε μια διάσταση Δx Μέση Ταχύτητα v Δt 1 2 x v0t αt Εξισώσεις Ομαλά Επιταχυνόμενης 2 Κίνησης v v0 t 2 2 v v 2 x Δεύτερος νόμος του Νεύτωνα Βάρος Νόμοι του Νεύτωνα για την κίνηση 0 F ma B mg Ενέργεια, Έργο και Ισχύς Έργο δύναμης W Fx Κινητική ενέργεια 1 2 mv 2 Βαρυτική Δυναμική Ενέργεια E mgh Αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας Ισχύς Σταθερές Επιτάχυνση της βαρύτητας κοντά στην επιφάνεια της Γης 1 2 mv 2 E P t mgh σταθερό m g 9,81 2 s