ΦΥΣΙΚΗ Α ΛΥΚΕΙΟΥ. m γ. Η μονάδα μέτρησης της επιτάχυνσης στο S.I είναι το 1.

Transcript

1 ΦΥΣΙΚΗ Α ΛΥΚΕΙΟΥ Τρίτη 8 Απριλίου 04 ΘΕΜΑ Α Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις Α - Α4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Α. Ποια από τις επόμενες προτάσεις για την επιτάχυνση ενός σώματος είναι σωστή; α. Η επιτάχυνση έχει πάντα ίδια κατεύθυνση με την ταχύτητα του σώματος. β. Η επιτάχυνση εκφράζει το ρυθμό μεταβολής της ταχύτητας του σώματος. m γ. Η μονάδα μέτρησης της επιτάχυνσης στο S.I είναι το. s δ. Όταν σε ένα σώμα ασκείται σταθερή δύναμη, η επιτάχυνσή του είναι ανάλογη με τη μάζα του. Α. Όταν ένα σώμα ισορροπεί: α. είναι πάντοτε ακίνητο. β. κινείται πάντοτε ευθύγραμμα κι ομαλά. γ. έχει επιτάχυνση σταθερή και διάφορη του μηδενός. δ. η συνισταμένη των δυνάμεων που του ασκούνται είναι μηδέν. Α3. Στο σώμα του διπλανού σχήματος ασκούνται δύο δυνάμεις με μέτρα F = 6 N και F = 8 N. Η συνισταμένη των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα έχει μέτρο: α. ΣF = N β. ΣF = 4 N γ. ΣF = 0 N δ. ΣF = 7 N F F

2 Α4. Ποια από τις επόμενες προτάσεις για την τριβή που ασκείται σε ένα σώμα είναι σωστή; α. Η στατική τριβή έχει σταθερή τιμή. β. Η οριακή τριβή είναι η μέγιστη στατική τριβή. γ. Η τριβή ολίσθησης εξαρτάται από το εμβαδόν των τριβόμενων επιφανειών. δ. Η τριβή ολίσθησης είναι μεγαλύτερη από την οριακή τριβή. Α5. 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. Το μέτρο της μετατόπισης ενός σώματος ταυτίζεται με το διάστημα που διανύει το σώμα, μόνο όταν το σώμα κάνει ευθύγραμμη ομαλή κίνηση. β. Το βάρος ενός σώματος μεταβάλλεται από τόπο σε τόπο στην επιφάνεια της Γης,ενώ η μάζα του παραμένει σταθερή. γ. Η δράση και η αντίδραση είναι δύο αντίθετες δυνάμεις που ασκούνται στο ίδιο σώμα. δ. Στην ομαλή κυκλική κίνηση, η κεντρομόλος δύναμη είναι η συνισταμένη των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα στη διεύθυνση της ακτίνας με φορά προς το κέντρο του κύκλου. ε. Μονωμένο λέγεται ένα σύστημα σωμάτων στο οποίο η συνισταμένη των εξωτερικών δυνάμεων είναι μηδέν. ΘΕΜΑ Β Στο παρακάτω σχήμα παριστάνεται το διάγραμμα της ταχύτητας ενός σώματος σε σχέση με το χρόνο. υ(m/s) t (s) Β. Να προσδιορίσετε τα είδη της κίνησης που εκτελεί το κινητό στα χρονικά διαστήματα (0 )s, ( 4)s και (4 8)s. Μονάδες 4

3 Β. α. Η συνολική μετατόπιση του σώματος είναι Δxολ = 50 m. β. Στο χρονικό διάστημα (0 )s η επιτάχυνση του σώματος είναι α= 5 m/s. Ποιες από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες; Μονάδες 3 Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας. Β3. Ένα σώμα αφήνεται να πέσει από ύψος Η πάνω από το έδαφος, υπό την επίδραση μόνο της δύναμης του βάρους του. H y h A. Να προσδιορίσετε το είδος της κίνησης που εκτελεί το σώμα και να βρείτε την επιτάχυνση με την οποία πέφτει το σώμα. Β. Το ύψος h,που απέχει το σώμα από το έδαφος, κάθε χρονική στιγμή t δίνεται από τον τύπο: α. h = gt β. h = υοt + gt γ. h = Η gt Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση και να την δικαιολογήσετε. Μονάδες 3+5 ΘΕΜΑ Γ Ένα σώμα ηρεμεί m= Kg ηρεμεί πάνω σε οριζόντιο επίπεδο. Κάποια στιγμή δέχεται την επίδραση σταθερής δύναμης F. Τη στιγμή που έχει μετατοπιστεί 4m έχει ταχύτητα 6m/s. Γ. Εάν ο συντελεστής τριβής ολίσθησης είναι μ=0,5 βρείτε α. Το μέτρο της τριβής ολίσθησης Μονάδες 8

4 β. Το μέτρο της δύναμης F Μονάδες 8 Γ. Εάν κάποια στιγμή t της κίνησης του το σώμα έχει ταχύτητα μέτρου 3m/s να υπολογίσετε α. Το ποσό ενέργεια που μετατρέπεται σε θερμότητα μέχρι τότε Μονάδες 6 β. Το ρυθμό με τον οποίο προσφέρεται ενέργεια στο σώμα τη στιγμή t Μονάδες 3 Δίνεται g=0 m/s ΘΕΜΑ Δ Σώμα μάζας m βρίσκεται στη θέση Α σε ύψος h=3, m και αφήνεται να ολισθήσει. Η κίνησή του είναι χωρίς τριβές στην επιφάνεια ΑΓ αλλά στο οριζόντιο επίπεδο υπάρχει τριβή με συντελεστή μ=0,. Να βρείτε: Δ. Την ταχύτητά του στο σημείο Γ. Μονάδες 9 Δ. Το διάστημα που θα διανύσει στο οριζόντιο επίπεδο μέχρι να σταματήσει. Μονάδες 9 Δ3. Να βρεθεί το μέτρο της επιβράδυνσης. Μονάδες 7 Δίνεται g = 0 m/s.

5 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Α. β Α. δ Α3. γ Α4. β Α5. γ Α6. α. Λ β. Σ γ. Λ δ. Λ ε. Σ ΘΕΜΑ Β Β. Στο χρονικό διάστημα 0 - s το σώμα κάνει ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση. Στο χρονικό διάστημα s - 4s το σώμα κάνει ευθύγραμμη ομαλή κίνηση. Στο χρονικό διάστημα 4s - 8s το σώμα κάνει ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη κίνηση. Β. α. Σ H μετατόπιση του σώματος ισούται με το εμβαδόν που περικλείεται από τη γραφική παράσταση της ταχύτητας σε σχέση με το χρόνο. 0 s: Ε = Δx = β υ 0 Δx = Δx = 0 m. s 4s : Ε = Δx = β υ Δx = 0 Δx = 0 m. 4s 8s: Ε3 = Δx3 = β υ 4 Δx3 = Δx3 = 0 m. 0 υ(m/s) 0 0 Ε Ε Ε t (s) Άρα η συνολική μετατόπιση του σώματος είναι: Δxoλ = Δx + Δx + Δx3 Δxoλ = 50 m. β. Σ Η επιτάχυνσή του σώματος στο χρονικό διάστημα 0 - s θα είναι: Δυ 0 α= = Δt α= 5 m/s. Β3. Α. Το σώμα εκτελεί ελεύθερη πτώση αφού η κίνηση γίνεται μόνο υπό την επίδραση της δύναμης του βάρους. Η επιτάχυνση με την οποία κινήται, είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας g. Β. Η σωστή απάντηση γ. h=h-ψ όπου ψ gt (αφού u 0 =0) άρα h H gt

6 ΘΕΜΑ Γ Γ. α. Το μέτρο της τρβής ολίσθησης υπολογίζεται από τη σχέση Τ=μ Ν όπου Ν από την ισορροπία στον άξονα ψψ ισούται με το βάρος του σώματος, δηλαδή Ν=m g Άρα Τ=μ m g άρα Τ= 0,5 0= 0Ν β. Εφαρμόζουμε Θ.Μ.Κ.Ε από την αρχική θέση έως την θέση όπου η ταχύτητα του σώματος είναι 6m/s. Άρα mu F άρα 36 4F 0 4 άρα F=9N Γ. α) Το ποσό ενέργειας ενέργειας που μετατρέπεται σε θερμότητα ισούται με την απόλυτη τιμή του έργου της τριβή άρα Q=W T =μmgδχ για να υπολογίσουμε την μετατόπιση εφαρμόζουμε ξανά Θ.Μ.Κ.Ε από την αρχική θέση έως τη θέση όπου η ταχύτητα είναι 3m/s. Άρα mu F x x m u άρα mu F T x άρα x F T άρα Δx =m άρα Q=0j. πρσ WF β. F u j/s. t t ΘΕΜΑ Δ Δ. Εφαρμόζουμε Α.Δ.Μ.Ε από την θέση Α στη θέση Γ. Η μηχανική ενέργεια του συστήματος διατηρείτε σταθερή αφού η δύναμη Ν είναι κάθετη σε κάθε στοιχειώδη μετατόπιση και το Β είναι διατηρητική δύναμη. Άρα άρα Κ Γ +U Γ =Κ Α +U A άρα mu 0 mgh 0 μηχ ( ) μηχ ( ) u gh u 0 3, 8m /s.

7 Δ. Στο οριζόντιο επίπεδο εφαρμόζουμε Θ.Μ.Κ.Ε από τη θέση Γ έως την θέση Δ όπου και το σώμα σταματά. Δεν ξεχνάμε ότι T=μΝ και ότι από την ισορροπία στον κατακόρυφο άξονα έχουμε ότι mg=n W W W άρα ( ) ( ) N B u ( ) ( ) 6m μg 0 mu 0 0 μmg( ) Δ3. Στο οριζόντιο δάπεδο το σώμα εκτελεί επιβραδυνόμενη κίνηση άρα το μέτρο της επιβράδυνσης είναι F μmg F mα α α α μg 0, 0 0m/ s m m