7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
1/18
Physics
(4531)
Freda Phang Li Lee
SPM
Physics (4531)
Modul Berfokus Peningkatan
Prestasi Fizik SPM Pulau Pinang2015
NAME: .
CLASS/ SCHOOL:
..............................
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
2/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
1 | P a g e
PHYSICS MODULE SPM 2015 PANELS
AZHAR BIN MUHAMAD
SMK Seri Nibong
PHANG LI LEE
SMJK Chung Hwa Confucian
CHU MAW PING
SMK Air Itam
AHMAD TAJWI BIN IBRAHIM
SMK Taman Widuri
NORAINI BT ITHNIN
SM Sains Kepala Batas
MUHAMMAD BAHTIA BIN JAAFAR
SMK Telok Bahang
MOHD YAZEE BIN ADNAN
SMKA Nibong Tebal
NORAZIMAH BT MASIDI
SMK Gemilang
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
3/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
2 | P a g e
1.(S)
Diagram 1 shows a boy jumping from a high position.
Rajah 1 menunjukkan seorang budak lelaki sedang terjun dari tempat yang tinggi.
Diagram 1 /Rajah 1
a) i) What will the boy do before reaching the floor? [1 mark]
Apakah budak itu akan buat semasa mendarat di atas lantai? [1 markah]
_________________________________________________________________
ii) Give a reason for (a)(i). [2 marks]
Beri sebab untuk (a)(i). [2 markah]
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
b) The mass of the boy is 60 kg. His velocity upon reaching the floor is 5 ms 1
and he
stops in 0.3 s.
Jisim budak itu 60 kg. Halajunya bila menyentuh lantai ialah 5 ms 1 dan dia
berhenti dalam 3 saat.
Calculate the impulsive force exerted on the boy. [3 marks]
Hitung daya impuls yang bertindak ke atas budak itu. [3 markah]
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
4/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
3 | P a g e
2.(R,S,T)
Diagram 2 shows an electric motor lifting a 2.0 kg load. When the motor is switched on, the
load moved through a height of 1.5 m in 2.5 s with constant speed. The current flowing in the
circuit is 1.7 A and the potential difference across the motor is 10.0 V.
Rajah 2 menunjukkan sebuah motor elektrik sedang mengangkat satu beban 2.0 kg. Apabila
motor itu dihidupkan, beban itu bergerak melalui ketinggian 1.5 m dalam 2.5 s dengan laju
malar. Arus yang mengalir dalam litar ialah 1.7 A dan beza keupayaan merentasi motor itu
ialah 10.0 V.
Diagram 2 /Rajah 2
(a) State the changes in energy that occur when the motor is switched on. [1 mark]
Nyatakan perubahan tenaga yang berlaku apabila motor itu dihidupkan.
[1 markah]
________________________________________________________________
(b) Calculate,
Hitung,
(i) the electrical power supplied when the motor is lifting the load. [2 marks]
kuasa elektrik yang dibekalkan semasa motor itu mengangkat beban.
[2 markah]
(ii) the output power of the motor when the load moved through a height of 1.5 m in
2.5 s. [2 marks]
kuasa output motor apabila beban itu melalui ketinggian 1.5 m dalam 2.5 s.
[2 markah]
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
5/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
4 | P a g e
(iii) the efficiency of the electric motor. [2 marks]
kecekapan motor itu. [2 markah]
(c) If some of the load is removed while the motor is still lifting the load, what change
is observed on the ammeter? Explain your answer. [2 marks]
Jika sebahagian daripada beban dikeluarkan semasa motor itu mengangkat beban,
apakah perubahan yang diperhatikan pada ammeter? Jelaskan jawapan anda.
[2 markah]
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
(d) Suggest one way to increase the efficiency of the motor. [1 mark]
Cadangkan satu cara untuk menambah kecekapan motor itu. [1 markah]
__________________________________________________________________
3.(R,S,T)
Diagram 3.1 shows a stationary pistol on a smooth surface.
Diagram 3.2 shows the pistol and bullet after the pistol has been fired by remote control.
Rajah 3.1 menunjukkan sebuah pistol pegun di atas permukaan licin.
Rajah 3.2 menunjukkan pistol dan peluru selepas tembakan dilepaskan secara kawalan jauh.
Diagram 3.1 /Rajah 3.1
Diagram 3.2 /Rajah 3.2
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
6/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
5 | P a g e
(a) (i) What is the meaning of momentum? [1 mark]
Apakah maksud dengan momentum? [1 markah]
_________________________________________________________________
(ii) State the total momentum of the pistol and bullet in Diagram 3.1.
Using Diagram 3.1 and Diagram 3.2, compare the total momentum before and after
the bullet is fired.
Using Diagram 3.2, compare the magnitude and direction of the momentum of the
bullet and pistol.
Name the physics principle that can be applied to the motion of the bullet and
pistol. [5 marks]
Menggunakan Rajah 3.1 dan Rajah 3.2, bandingkan jumlah momentum sebelum
dan selepas peluru itu ditembak.
Menggunakan Rajah 9.2, bandingkan magnitud dan arah momentum peluru dan
pistol.
Nyatakan prinsip fizik yang boleh diaplikasi kepada gerakan peluru dan pistol itu.
[5 markah]
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
(b) Describe, in terms of momentum, the propulsion of a rocket engine. [4 marks]
Terangkan, dalam sebutan momentum, rejangan sebuah enjin roket. [4 markah]
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
___________________________________________________________________
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
7/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
6 | P a g e
(c) Diagram 3.3 shows the structure of a jet engine for a small jet plane.
Rajah 3.3 menunjukkan struktur sebuah enjin jet bagi sebuah kapal terbang jet
yang kecil.
Diagram 3.3 /Rajah 3.3
You are required to give some suggestions to improve the design of the jet engine so
that it can be used on a larger jet plane that travels at a higher speed.
Using the knowledge on forces and motion and the properties of materials, explain
the suggestions based on the aspects labelled on Diagram 3.3. [10 marks]
Anda dikehendaki memberi beberapa cadangan untuk membaiki reka bentuk enjin
jet itu supaya enjin jet itu boleh digunakan pada sebuah kapal terbang jet yang lebih
besar dan bergerak lebih laju.
Menggunakan pengetahuan tentang gerakan, daya dan sifat-sifat bahan, terangkan
cadangan itu yang merangkumi aspek-aspek yang dilabel pada Rajah 3.3.
[10 markah]
Suggestions Reasons
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
8/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
7 | P a g e
4.(R,S,T)
Diagram 4.1(a) shows an empty pickup truck. Diagram 4.1(b) shows the same pickup truck
carrying a crate.
Rajah 4.1(a) menunjukkan sebuah lori pengangkut. Rajah 4.1(b) menunjukkan lori
pengangkut yang sama membawa kontena barangan.
Diagram 4.1 /Rajah 4.1
(a) What is meant by inertia? [1 mark]
Apakah yang dimaksudkan dengan inertia? [1 markah]
__________________________________________________________________
(b) Compare the mass of the pickup truck in Diagram 4.1(a) with the total mass of the
pickup truck and crate in Diagram 4.1(b). [1 mark]
Bandingkan jisim lori pengangkut dalam Rajah 4.1(a) dengan jisim lori pengangkut
beserta kontena barangan dalam Rajah 4.1(b). [1 markah]
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
(c) Compare the inertia of pickup truck in Diagram 4.1(a) with inertia of pickup truck
and crate in Diagram 4.1(b). [1 mark]
Bandingkan inertia lori pengangkut dalam Rajah 4.1(a) dengan inertia lori
pengangkut dan kontena barangan dalam Rajah 4.1(b). [1 markah]
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
(d) When pickup truck in Diagram 4.1(b) suddenly moves forwards, the crate will move
backwards. Explain why. [1 mark]
Apabila lori pengangkut dalam Rajah 4.1(b) bergerak kehadapan tiba-tiba, kontena
barangan akan bergerak ke belakang. Terangkan mengapa. [1 markah]
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
9/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
8 | P a g e
(e) Give one example of positive effect of inertia. [1 mark]
Nyatakan satu contoh kesan inertia yang positif. [1 markah]
__________________________________________________________________
5.(R,S,T)
Diagram 5.1(a) shows Ali kicking a football and Diagram 5.1(b) shows Ali kicking a rock.
Rajah 5.1(a) menunjukkan Ali sedang menendang bola dan Rajah 5.1(b) menunjukkan Ali
sedang menendang satu batu .
Diagram 5.1 /Rajah 5.1
(a) Define impulsive force. [1 mark]
Takrifkan daya impuls. [1 markah]
___________________________________________________________________
(b) The ball in diagram 5.1(a) has a mass of 1.5 kg. When Ali kicks the ball, it moves
from rest to 20 ms-1
in 0.2 s. Calculate the impulsive force that Ali exerted on the ball.
[2 marks]
Bola dalam Rajah 5.1(a) berjisim 1.5 kg. Apabila Ali menendang bola itu, ia
bergerak dengan halaju 20ms-1dari keadaan pegun dalam masa 0.2 s. Hitung daya
impuls yang dikenakan Ali ke atas bola itu. [2 markah]
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
10/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
9 | P a g e
(c) The rock in Diagram 5.1(b) has the same mass with the ball (1.5 kg). When Ali
kicks the rock, it moves from rest to the same velocity as the ball (20 ms-1).
However, due to the rigidity of the rock, the time which Alis foot isin contact with
the rock is only 0.02 s. Calculate the impulsive force that Ali exerted on the rock.
[2 marks]
Batu dalam Rajah 5.1(b) mempunyai jisim yang sama dengan bola (1.5 kg). Apabila
Ali menendang batu itu, ia bergerak dengan halaju yang sama dengan bola (20ms-1)
dari keadaan pegun. Walau bagaimana pun, disebabkan kekerasan batu, masa kaki
Ali bersentuh dengan batu hanyalah 0.02 s. Hitung daya impuls yang dikenakan Ali
ke atas batu itu. [2 markah]
(d) Compare time of impact in Diagram 5.1(a) with Diagram 5.1(b). [1 mark]
Bandingkan masa perlanggaran dalam Rajah 5.1(a) dengan Rajah 5.1(b).
[1 markah]
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
(e) Compare the impulsive force in Diagram 5.1 (a) with Diagram 5.1(b). [1 mark]
Bandingkan daya impuls dalam Rajah 5.1(a) dengan Rajah 5.1(b). [1 markah]
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
(f) Compare the pain experience by Ali in Diagram 5.1(a) with Diagram 5.1(b).
[1 mark]
Bandingkan kesakitan yang dialami Ali dalam Rajah 5.1(a) dengan Rajah 5.1(b).
[1 markah]
____________________________________________________________________________________________________________________________________
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
11/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
10 | P a g e
(g) Based on your answers in (d), (e) and (f), state the relationship between time of
impact, impulsive force and pain experienced by Ali. [1 mark]
Berdasarkan jawapan anda dalam (d), (e) dan (f), nyatakan hubungan antara masa
perlanggaran, daya impuls dan kesakitan yang dialami Ali. [1 markah]
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
(h) Suggest one way how Ali could reduce his pain in Diagram 5.1(b). [1 mark]
Cadangkan satu cara bagaimana Ali dapat mengurangkan kesakitannya dalam
Rajah 5.1(b). [1 markah]
___________________________________________________________________
6.(R,S,T)
Diagram 6.1 and Diagram 6.2 shows a student throwing an iron ball in a shot put event using
different throwing techniques.
The angle of projection and the force used by the student in both techniques are the same.
Rajah 6.1 dan Rajah 6.2 menunjukkan seorang murid melontar peluru dalam satu acara
sukan dengan teknik lontaran yang berbeza.
Sudut lontaran dan daya yang digunakan oleh murid itu dalam kedua-dua teknik adalah
sama.
Diagram 6.1 /Rajah 6.1
Diagram 6.2 /Rajah 6.2
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
12/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
11 | P a g e
(a) Observe Diagram 6.1 and Diagram 6.2.
Perhatikan Rajah 6.1 dan Rajah 6.2.
(i) Compare the distance of the hand movement to throw the iron ball. [1 mark]
Bandingkan jarak pergerakan tangan untuk melontar peluru. [1 markah]
________________________________________________________________
________________________________________________________________
(ii) Based on answer in 6(a)(i), compare the work done by the student between the
two throwing techniques. [1 mark]
Berdasarkan jawapan di 6(a)(i), bandingkan kerja yang dilakukan oleh murid di
antara dua teknik lontaran itu. [1 markah]
________________________________________________________________
________________________________________________________________
(iii) If the force which acts on the iron ball is 20 N and the distance of hand
movement is 0.5 m, calculate the work done by the student. [2 marks]
Jika daya yang dikenakan ke atas peluru ialah 20 N dan jarak pergerakan
tangan ialah 0.5 m, hitung kerja yang dilakukan oleh murid itu. [2 markah]
(b) (i) Based on the answer in 6(a)(i), state the relationship between the energy gained
by the iron ball and the distance of projection. [1 mark]
Berdasarkan jawapan di 6(a)(i), nyatakan hubungan antara tenaga yang
diperoleh peluru dengan jarak lontaran. [1 markah]
________________________________________________________________
________________________________________________________________
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
13/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
12 | P a g e
(ii) State the principle involved. [1 mark]
Namakan prinsip yang terlibat. [1 markah]
________________________________________________________________
(c) (i) Using Diagram 6.1, what happens to the falling time if an iron ball of a bigger
mass is used? [1 mark]
Menggunakan Rajah 6.1, apakah yang berlaku kepada masa jatuhan peluru jika
peluru yang berjisim lebih besar digunakan? [1 markah]
________________________________________________________________
________________________________________________________________
(ii) Give onereason for your answer in 6(c)(i). [1 mark]
Beri satusebab bagi jawapan di 6(c)(i). [1 markah]
________________________________________________________________
________________________________________________________________
7.(R,S,T)
Diagram 7 shows a worker lifting a load of mass 20 kg using a pulley system. The worker
applies a force of 220 N to pull the rope down a distance of 0.5 m. The load is raised to a
height of 0.5 m.
Rajah 7 menunjukkan seorang pekerja mengangkat beban berjisim 20 kg dengan
menggunakan system takal. Pekerja itu menggunakan daya 220 N untuk menarik tali sejauh
0.5 m. Beban tersebut dinaikkan setinggi 0.5 m.
Diagram 7 /Rajah 7
(a) What is meant by work? [1 mark]
Apakah yang dimaksudkan dengan kerja? [1 markah]
__________________________________________________________________
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
14/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
13 | P a g e
(b) Calculate the work done
Hitung kerja yang dilakukan
(i) by the worker to pull the rope down a distance of 0.5 m. [2 marks]
oleh pekerja tersebut untuk menarik tali sejauh 0.5 m. [2 markah]
(ii) on the load to raise it to height of 0.5 m. [2 marks]
ke atas beban untuk menaikkan beban itu setinggi 0.5 m. [2 markah]
(c) (i) Compare the work done in 7(b)(i) and 7(b)(ii). [1 mark]
Bandingkan kerja yang dilakukan di 7(b)(i) dan di 7(b)(ii). [1 markah]
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
(ii) State why there is a difference between the work done in 7(b)(i) and 7(b)(ii).
[1 mark]
Nyatakan mengapa terdapat perbezaan antara kerja yang dilakukan di 7(b)(i)
dan di 7(b)(ii). [1 markah]
________________________________________________________________
_______________________________________________________________
8.
(R,S,T)Diagram 8.1 shows two identical spherical plasticine balls before being released from the
same height. Diagram 8.2 shows the state of the plasticine balls when they hit the wood and
the sponge. It was observed that the plasticine stopped more quickly when it hit the wood.
Rajah 8.1 menunjukkan dua ketul bebola plastisin yang serupa sebelum dilepaskan dari
ketinggian yang sama. Rajah 8.2 menunjukkan keadaan plastisin itu apabila menghempap
kayu dan span. Diperhatikan plastisin itu berhenti dengan lebih cepat apabila menghempap
permukaan kayu.
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
15/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
14 | P a g e
Diagram 8.1 /Rajah 8.1
Diagram 8.2 /Rajah 8.2
(a) (i) What does the word momentummean? [1 mark]
Apakah yang dimaksudkan dengan momentum? [1 markah]
_______________________________________________________________
(ii) Observe Diagram 8.1 and Diagram 8.2, compare the shape of the plasticine balls,
the surface of the wood and the surface of the sponge before and when the
plasticine balls hit the surfaces.
Relate the changes in shapes of the plasticine balls and the surfaces to deduce a
relevant physics concept. [5 marks]
Perhatikan Rajah 8.1 dan Rajah 8.2, bandingkan bentuk bebola plastisin,
permukaan kayu dan permukaan span sebelum dan apabila bebola plastisin
menghempap kedua-dua permukaan itu.
Hubungkaitkan perubahan bentuk bebola plastisin dan kedua-dua permukaan itu
untuk membuat satu kesimpulan tentang konsep fizik yang berkaitan. [5 markah]
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
16/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
15 | P a g e
(b) Explain the changes in energy that occur from the moment the plasticine ball is
released until it reaches the position in Diagram 8.2. [4 marks]
Terangkan perubahan tenaga yang berlaku semasa plastisin itu dilepaskan sehingga
mencapai kedudukan seperti pada Rajah 8.2. [4 markah]
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
9.
(R,S,T)
Diagram 9.1 (a) shows a boy skating down a ramp from position X.
Diagram 9.1 (b) shows the velocity-time graph of the boy from X to Z.
Rajah 9.1 (a) menunjukkan seorang budak lelaki meluncur turun landasan dari kedudukan X.
Rajah 9.1 (b) menunjukkan graf halaju-masa bagi budak lelaki itu dari X ke Z.
Diagram 9.1 (a) Diagram 9.1 (b)
Rajah 9.1 (a) Rajah 9.1 (b)
Diagram 9.2 (a) shows the same boy skating down from position Y by using another ramp.
Diagram 9.2 (b) shows the velocity-time graph of the boy from Y to Z.
Rajah 9.2 (a) menunjukkan budak lelaki yang sama meluncur turun dari kedudukan Y
menggunakan landasan yang lain.
Rajah 9.2 (b) menunjukkan graf halaju-masa bagi budak itu dari Y ke Z.
Diagram 9.2 (a) Diagram 9.2 (b)
Rajah 9.2 (a) Rajah 9.2 (b)
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
17/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
16 | P a g e
Both ramps are of the same slope and surface.
Kedua-dua landasan mempunyai kecerunan dan permukaan yang sama.
(a) Name the physical quantity represented by the gradient of the velocity-time graph.
[1 mark]
Nama kuantiti fizik yang mewakili kecerunan graf halaju-masa itu. [1 markah]
___________________________________________________________________
(b) Observe Diagram 9.1 (a) and Diagram 9.2 (a).
Perhatikan Rajah 9.1 (a) dan Rajah 9.2 (a).
(i) Compare the gravitational potential energy of the boy at X and Y. [1 mark]
Bandingkan tenaga keupayaan graviti budak itu pada X dan Y. [1 markah]
________________________________________________________________
________________________________________________________________
(ii) Compare the velocity of the boy at Z in these two situations. [1 mark]
Bandingkan halaju budak itu pada Z dalam kedua-dua situasi ini. [1 markah]
________________________________________________________________
________________________________________________________________
(iii) Compare the kinetic energy of the boy at Z in these two situations. [1 mark]
Bandingkan tenaga kinetik budak itu pada Z dalam kedua-dua situasi ini.
[1 markah]
________________________________________________________________
________________________________________________________________
(c) Based on the answers in 9 (b),
Berdasarkan jawapan dalam 9 (b),
(i) state the relationship between the gravitational potential energy and the kinetic
energy of the boy. [1 mark]
nyatakan hubungan antara tenaga keupayaan graviti dengan tenaga kinetik bagi
budak itu. [1 markah]
________________________________________________________________
________________________________________________________________
7/23/2019 Form 4 (Chapter 2 Force & Motion).pdf
18/18
[MODUL BERFOKUS PENINGKATAN PRESTASI FIZIK SPM
PULAU PINANG 2015] Physics (4531)
17 | P a g e
(ii) state the physics concept involved. [1 mark]
nyatakan konsep fizik yang terlibat. [1 markah]
________________________________________________________________
(d) (i) Based on Diagram 9.1 (a), what happens to the velocity of the boy when he
skates from Z to Q? [1 mark]
Berdasarkan Rajah 9.1 (a), apakah yang berlaku kepada halaju budak itu
apabila dia meluncur dari Z ke Q? [1 markah]
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
(ii) Give onereason for the answer in 9(d)(i). [1 mark]
Berikan satusebab kepada jawapan di 9(d)(i). [1 markah]
________________________________________________________________