1 ΘΕΜΑ Α Να γράψετε στην κόλα σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1 - 4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Α1. Σώμα μάζας κινείται σε οριζόντιο επίπεδο υπό την επίδραση οριζόντιας δύναμης . Αν η δύναμη υποδιπλασιαστεί, τότε η τριβή ολίσθησης που παρουσιάζει το σώμα με το οριζόντιο δάπεδο, θα: α. διπλασιαστεί β. υποδιπλασιαστεί γ. τετραπλασιαστεί δ. παραμείνει σταθερή Μονάδες 5 Α2. Ένα σώμα κινείται σε ευθύγραμμο δρόμο με σταθερή ταχύτητα προς τη θετική κατεύθυνση. Για να ελαττωθεί το μέτρο της ταχύτητας του σώματος πρέπει να ασκηθεί συνισταμένη δύναμη: α. > 0. β. < 0. γ. = 0. δ. τίποτα από τα παραπάνω. Μονάδες 5 Α3. Ένα ποδήλατο κινείται σε ευθύγραμμο δρόμο με ταχύτητα μεταβλητού μέτρου. Η αδράνεια του ποδηλάτου εξαρτάται από: α. την ταχύτητα του. β. την επιτάχυνση του. γ. την ταχύτητα και την επιτάχυνση του. δ. τη μάζα του. Μονάδες 5 Α4. Ένα σώμα μάζας = 10 κινείται σε λείο ευθύγραμμο δρόμο αυξάνοντας την ταχύτητα του 2/ κάθε δευτερόλεπτο. Η συνισταμένη δύναμη που ασκείται στο σώμα έχει μέτρο: α. 2. β. 5. γ. 20. δ. 0,2. Μονάδες 5 Α5. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, με το γράμμα (Σ), αν η πρόταση είναι σωστή ή με το γράμμα (Λ), αν η πρόταση είναι λάθος. α. Το βάρος είναι δύναμη επαφής…. β. Η μάζα είναι το μέτρο της αδράνειας ενός σώματος…. γ. Δύο δυνάμεις 1 = 6 και 2 = 8 δεν γίνεται να έχουν συνισταμένη = 10 δ. Η κατακόρυφη βολή προς τα πάνω είναι ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη κίνηση… ε. Ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ σώματος και επιφάνειας εξαρτάται από τη φύση των τριβομένων επιφανειών και το βάρος του σώματος.... Μονάδες 5 Α1. δ, Α2 β, Α3. δ, Α4. γ, Α5. α. Λ, β. Σ, γ. Λ, δ. Σ, ε. Λ Φυσική Α΄ Λυκείου Καραβοκυρός Χρήστος 04 - 03 - 2018
6
Embed
Φσική Α΄ Λκείο ((Απανησεις ΑΠΑ · 2018. 4. 18. · Η κατακόρυφη βολή προς τα πάνω είναι ευθύγραμμη ομαλά...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
ΘΕΜΑ ΑΝα γράψετε στην κόλα σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1 - 4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Α1. Σώμα μάζας 𝑚 κινείται σε οριζόντιο επίπεδο υπό την επίδραση οριζόντιας δύναμης 𝐹. Αν η δύναμη 𝐹 υποδιπλασιαστεί, τότε η τριβή ολίσθησης που παρουσιάζει το σώμα με το οριζόντιο δάπεδο, θα: α. διπλασιαστεί β. υποδιπλασιαστεί γ. τετραπλασιαστεί δ. παραμείνει σταθερή
Μονάδες 5 Α2. Ένα σώμα κινείται σε ευθύγραμμο δρόμο με σταθερή ταχύτητα 𝑢𝑜 προς τη θετική κατεύθυνση. Για να ελαττωθεί το μέτρο της ταχύτητας του σώματος πρέπει να ασκηθεί συνισταμένη δύναμη: α. 𝛴𝐹 > 0.
β. 𝛴𝐹 < 0. γ. 𝛴𝐹 = 0. δ. τίποτα από τα παραπάνω.
Μονάδες 5 Α3. Ένα ποδήλατο κινείται σε ευθύγραμμο δρόμο με ταχύτητα μεταβλητού μέτρου. Η αδράνεια του ποδηλάτου εξαρτάται από: α. την ταχύτητα του. β. την επιτάχυνση του. γ. την ταχύτητα και την επιτάχυνση του. δ. τη μάζα του.
Μονάδες 5 Α4. Ένα σώμα μάζας 𝑚 = 10𝑘𝑔 κινείται σε λείο ευθύγραμμο δρόμο αυξάνοντας την ταχύτητα του 2𝑚/𝑠 κάθε δευτερόλεπτο. Η συνισταμένη δύναμη που ασκείται στο σώμα έχει μέτρο: α. 2𝑁.
β. 5𝑁. γ. 20𝑁. δ. 0,2𝑁. Μονάδες 5 Α5. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, με το γράμμα (Σ), αν η πρόταση είναι σωστή ή με το γράμμα (Λ), αν η πρόταση είναι λάθος. α. Το βάρος είναι δύναμη επαφής….
β. Η μάζα είναι το μέτρο της αδράνειας ενός σώματος…. γ. Δύο δυνάμεις 𝐹1 = 6𝑁 και 𝐹2 = 8𝑁 δεν γίνεται να έχουν συνισταμένη 𝛴𝐹 = 10𝑁
δ. Η κατακόρυφη βολή προς τα πάνω είναι ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη κίνηση… ε. Ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ σώματος και επιφάνειας εξαρτάται από τη φύση των τριβομένων επιφανειών και το βάρος του σώματος.... Μονάδες 5 Α1. δ, Α2 β, Α3. δ, Α4. γ, Α5. α. Λ, β. Σ, γ. Λ, δ. Σ, ε. Λ
Φυσική Α΄ Λυκείου
((Απαντησεις ΑΠΑ
Καραβοκυρός Χρήστος 04 - 03 - 2018
2
ΘΕΜΑ Β
Β1. Με βάση το διπλανό σχήμα ισχύει:
α. 𝛴𝐹𝑥 = 34𝑁 𝜅𝛼𝜄 𝛴𝐹𝑦 = 2𝛮
β. 𝛴𝐹𝑥 = 2𝑁 𝜅𝛼𝜄 𝛴𝐹𝑦 = 10𝑁
γ. 𝛴𝐹𝑥 = 2𝑁 𝜅𝛼𝜄 𝛴𝐹𝑦 = 2𝑁
δ. 𝛴𝐹𝑥 = 34𝑁 𝜅𝛼𝜄 𝛴𝐹𝑦 = 10𝛮
Δίνεται 𝜂𝜇𝜑 = 0,6 𝜅𝛼𝜄 𝜎𝜐𝜈𝜑 = 0,8 Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Μονάδες 4 Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας. Μονάδες 8
Αναλύουμε τη δύναμη 𝑭𝟑 σε δύο συνιστώσες
𝑭𝟑𝒙 και 𝑭𝟑𝒚, που βρίσκονται πάνω στους
άξονες x και y, αντίστοιχα.
𝑭𝟑𝒙 = 𝑭𝟑𝝈𝝊𝝂𝝋𝑺𝑰⇒𝑭𝟑𝒙 = (𝟏𝟎 ∙ 𝟎, 𝟖)𝑵
⇒ 𝑭𝟑𝒙 = 𝟖𝑵 και
𝑭𝟑𝒚 = 𝑭𝟑𝜼𝝁𝝋𝑺𝑰⇒𝑭𝟑𝒚 = (𝟏𝟎 ∙ 𝟎, 𝟔)𝑵
⇒ 𝑭𝟑𝒚 = 𝟔𝑵 Υπολογίζουμε τη συνισταμένη των δυνάμεων, που βρίσκονται στον άξονα x, ορίζοντας ως
θετική φορά προς τα δεξιά. 𝜮𝑭𝒙 = 𝑭𝟏 +
𝑭𝟑𝒙 − 𝑭𝟐 𝑺𝑰⇒
𝜮𝑭𝒙 = (𝟏𝟎 + 𝟖 − 𝟏𝟔)𝜨 ⇒ 𝜮𝑭𝒙 = 𝟐𝜨
Υπολογίζουμε τη συνισταμένη των δυνάμεων, που βρίσκονται στον άξονα y, ορίζοντας ως θετική φορά προς τα πάνω.
𝜮𝑭𝒚 = 𝑭𝟑𝒚 − 𝑭𝟒 𝑺𝑰⇒
𝜮𝑭𝒚 = (𝟔 − 𝟒)𝜨
⇒ 𝜮𝑭𝒚 = 𝟐𝜨 Σωστή απάντηση είναι η (γ).
Β2. Μικρή σφαίρα βάρους �⃗⃗⃗� κρέμεται με τη βοήθεια νήματος από οροφή και ισορροπεί στην κατακόρυφο. Όταν ασκούμε στη σφαίρα οριζόντια
δύναμη 𝐹 , αυτή ισορροπεί εκ νέου, όταν το
τεντωμένο σχοινί σχηματίζει γωνία 𝜑 = 600 με την
κατακόρυφο. Ο λόγος 𝛵1
𝛵2 είναι ίσος με:
δ. √3
2 α. 2 β.
1
2 γ.
Δίνονται 𝜎𝜐𝜈60° =1
2, 𝜂𝜇60° =
√3
2.
Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Μονάδες 4 Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας. Μονάδες 9
𝐹1 = 10𝑁 𝐹4 = 4𝑁
𝐹2 = 16𝛮
𝐹3 = 10𝑁
𝜑
𝐹1
𝐹4
𝐹2
𝐹3
𝜑
𝐹3𝑥
𝐹3𝑦
𝑦
𝑥
1 μονάδα
𝛵1
𝜑
𝐹
𝛵2
2 μονάδες
2 μονάδες
1 μονάδα
2 μονάδες
3
Το σώμα αρχικά ισορροπεί υπό την επίδραση της τάσης του νήματος 𝜯𝟏⃗⃗ ⃗⃗ και του βάρους �⃗⃗⃗⃗� .
Επομένως 𝜮𝑭⃗⃗⃗⃗ ⃗ = 𝟎 ⇒ 𝜯𝟏 = 𝑾(𝟏)
Στη συνέχεια το σώμα ισορροπεί εκ νέου, υπό την επίδραση της τάσης του νήματος 𝜯𝟐⃗⃗ ⃗⃗ , του
βάρους �⃗⃗⃗⃗� και της δύναμης �⃗⃗� . Αναλύουμε την τάση του νήματος 𝜯𝟐⃗⃗ ⃗⃗ σε δύο συνιστώσες 𝜯𝟐𝒙⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ και
𝜯𝟐𝒚⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ , που βρίσκονται πάνω στους άξονες x και y, αντίστοιχα.
𝑻𝟐𝒙 = 𝜯𝟐𝜼𝝁𝝋𝑺𝑰⇒𝜯𝟐𝒙 = 𝜯𝟐 ∙
√𝟑
𝟐(𝟐)
και
𝜯𝟐𝒚 = 𝜯𝟐𝝈𝝊𝝂𝝋𝑺𝑰⇒𝜯𝟐𝒚 = 𝜯𝟐 ∙
𝟏
𝟐(𝟑)
Συνθήκη ισορροπίας στον άξονα y
𝜮𝑭𝒚 = 𝟎 ⇒ 𝜯𝟐𝒚 −𝑾 = 𝟎(𝟏), (𝟑)⇒
𝜯𝟐 ∙𝟏
𝟐− 𝜯𝟏 = 𝟎 ⇔ 𝜯𝟐 ∙
𝟏
𝟐= 𝜯𝟏 ⇔
𝜯𝟏𝜯𝟐=𝟏
𝟐
Σωστή απάντηση είναι η (β). ΘΕΜΑ Γ
Σώμα μάζας 𝑚 = 2𝑘𝑔 ηρεμεί στη βάση κεκλιμένου επιπέδου
γωνίας κλίσεως 𝜑 = 300 που παρουσιάζει συντελεστή
τριβής ολίσθησης 𝜇 =√3
3. Τη χρονική στιγμή 𝑡𝑜 = 0 ασκείται
στο σώμα δύναμη 𝐹 = 30𝑁 και το σώμα διανύει απόσταση
𝑆, σε χρόνο 𝑡1, μέχρι να φτάσει στην κορυφή του κεκλιμένου επιπέδου βρίσκεται σε ύψος ℎ = 125𝑚. Να υπολογίσετε: Γ1. Την κάθετη αντίδραση που δέχεται το σώμα από το επίπεδο. Μονάδες 5 Γ2. Την δύναμη της τριβής ολίσθησης που δέχεται το σώμα. Μονάδες 5
𝛵1⃗⃗ ⃗
�⃗⃗⃗�
1 μονάδα
𝜑
𝐹
𝛵2⃗⃗ ⃗
�⃗⃗⃗�
𝑦
𝑥
2 μονάδες
30𝜊
𝐹
𝑠
ℎ
1 μονάδα
2 μονάδες
3 μονάδες
4
Γ3. Την επιτάχυνση με την οποία θα κινηθεί το σώμα. Μονάδες 5 Γ4. Το μήκος 𝑆 του κεκλιμένου επιπέδου. Μονάδες 5 Γ5. Τη χρονική στιγμή 𝑡1 Μονάδες 5
Δίνονται 𝜂𝜇30° =1
2, 𝜎𝜐𝜈30° =
√3
2 και 𝑔 = 10𝑚
𝑠2⁄.
Γ1. Αναλύουμε το βάρος �⃗⃗� σε δυο συνιστώσες 𝜝𝒙 και 𝜝𝒚.
𝜝𝒙 = 𝒎 ∙ 𝒈 ∙ 𝜼𝝁𝟑𝟎𝝄 ⇒ 𝜝𝒙 = 𝟏𝟎𝜨
𝜝𝒚 = 𝒎 ∙ 𝒈 ∙ 𝝈𝝊𝝂𝟑𝟎𝝄 ⇒ 𝜝𝒚 = 𝟏𝟎√𝟑𝜨
Συνθήκη ισορροπίας στον άξονα y
𝜮𝑭𝒚 = 𝟎 ⇒ 𝑵−𝑩𝒚 = 𝟎
⇒ 𝑵 = 𝑩𝒚 ⇒ 𝑵 = 𝟏𝟎√𝟑𝜨
Γ2. Υπολογισμός τριβής ολίσθησης
𝜯 = 𝝁 ∙ 𝜨 ⇒ 𝜯 = 𝟏𝟎𝜨
Γ3. 2ος Νόμος Νεύτωνα στον άξονα x 𝜮𝑭𝒙 = 𝒎𝒂 ⇒ 𝑭− 𝑩𝒙 − 𝜯 = 𝒎𝒂
⇔ 𝒂 =𝑭−𝑩𝒙−𝜯
𝒎⇒
𝜶 = 𝟓𝒎/𝒔𝟐
Γ4.Μεγάλο τρίγωνο
𝜼𝝁𝟑𝟎𝝄 =𝒉
𝒔⇔ 𝒉 = 𝜼𝝁𝟑𝟎𝝄 ∙ 𝑺 ⇒ 𝑺 = 𝟐𝟓𝟎𝒎
Γ5. Το σώμα εκτελεί ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση χωρίς αρχική ταχύτητα και διανύει διάστημα 𝒔 μέχρι να φτάσει στην κορυφή του κεκλιμένου επιπέδου τη χρονική στιγμή 𝒕𝟏. Άρα
𝒔 =𝟏
𝟐∙ 𝜶 ∙ 𝒕𝟏
𝟐⇔ 𝒕𝟏 = √𝟐∙𝒔
𝒂⇒ 𝒕𝟏 = 𝟏𝟎𝒔𝒆𝒄
30𝜊
ℎ
𝑠
𝑢𝐾⃗⃗⃗⃗ ⃗
𝐹 �⃗⃗�
𝐵𝑥⃗⃗⃗⃗
𝐵𝑦⃗⃗ ⃗⃗
�⃗�
30𝜊 𝑢𝑜 = 0
𝑥
𝑦
�⃗�
𝑲
2 μονάδες
2 μονάδες
1 μονάδα
5 μονάδες
3 μονάδες
2 μονάδες
4+1 μονάδες
4+1 μονάδες
5
ΘΕΜΑ Δ Σώμα μάζας 𝑚 = 2𝑘𝑔 τη χρονική στιγμή 𝑡0 = 0 ξεκινά από την ηρεμία και κινείται σε λείο ευθύγραμμο δρόμο, υπό την επίδραση σταθερής δύναμης 𝐹1 = 20𝑁, η οποία σχηματίζει γωνία 𝜑 = 30𝜊 με το οριζόντιο επίπεδο. Τη χρονική στιγμή 𝑡1 = 4𝑠𝑒𝑐 καταργείται η δύναμη 𝐹1 και ασκείται στο σώμα σταθερή δύναμη 𝐹2 = 5𝑁,
αντίρροπη της ταχύτητας 𝑢1 του σώματος. Να υπολογίσετε: Δ1. Τη δύναμη που δέχεται το σώμα από το οριζόντιο επίπεδο
μέχρι τη χρονική στιγμή 𝑡1. Μονάδες 6
Δ2. Την επιτάχυνση του σώματος μέχρι τη χρονική στιγμή 𝑡1. Μονάδες 6
Δ3. Την ταχύτητα 𝑢1 του σώματος τη χρονική στιγμή 𝑡1. Μονάδες 6
Δ4. Τη συνολική απόσταση που θα διανύσει το σώμα μέχρι να σταματήσει. Μονάδες 7
Δίνονται 𝑔 = 10𝑚/𝑠2, 𝜂𝜇30° =1
2, 𝜎𝜐𝜈30° =
√3
2και √3 ≅ 1,75.
Δ1. Παρατηρούμε ότι η κίνηση χωρίζεται σε δυο φάσεις.