Sains questionssoalan, bab 7

NameNamaClassKelasDateTarikh

Tenaga dan Kuasa

43 marksmarkah. Gunakan mod Latihan untuk menyemak setiap jawapan semasa menjawab, atau mod Peperiksaan untuk menjawab semua soalan dahulu dalam masa terhad. Ambil g = 10 m s⁻² (berat 1 kg = 10 N).

Bahagian A: soalan objektif

12 marksmarkah

Pilih jawapan yang terbaik bagi setiap soalan.

QuestionSoalan 1

Antara yang berikut, yang manakah definisi kerja dalam sains?

Keupayaan untuk melakukan kerja
Hasil darab daya dengan sesaran dalam arah daya
Kadar melakukan kerja
Hasil darab jisim dengan pecutan graviti

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Kerja, W, ialah hasil darab daya, F, dengan sesaran, s, dalam arah daya, iaitu W = Fs. Keupayaan untuk melakukan kerja ialah tenaga, kadar melakukan kerja ialah kuasa dan jisim × g ialah berat.

For the teacherUntuk guru: RememberingMengingat, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 7.1.1

TextbookBuku teks p.ms. 210

QuestionSoalan 2

Apakah unit S.I. bagi kuasa?

Joule (J)
Newton (N)
Joule saat (J s)
Watt (W)

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Unit S.I. bagi kuasa ialah watt. 1 W = 1 J s⁻¹, iaitu kerja 1 J dilakukan dalam masa 1 s.

For the teacherUntuk guru: RememberingMengingat, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 7.1.2

TextbookBuku teks p.ms. 212

QuestionSoalan 3

Seorang murid menolak troli dengan daya 50 N sejauh 4 m dalam arah daya. Berapakah kerja yang dilakukan?

12.5 J
54 J
200 J
46 J

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

W = Fs = 50 N × 4 m = 200 J.

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 7.1.1

TextbookBuku teks p.ms. 211

QuestionSoalan 4

Sebuah mesin melakukan kerja 600 J dalam masa 20 s. Berapakah kuasa mesin itu?

30 W
620 W
12 000 W
580 W

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

P = W ÷ t = 600 J ÷ 20 s = 30 W.

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 7.1.2

TextbookBuku teks p.ms. 213

QuestionSoalan 5

Dalam situasi yang manakah kerja dilakukan dalam erti sains?

Seorang murid memegang beg berat dengan diam selama seminit
Seorang budak menarik kotak di atas lantai sejauh 5 m
Seorang murid menolak dinding sekuat tenaga tetapi dinding tidak bergerak
Sebuah buku berada di atas meja

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Kerja dilakukan apabila objek bergerak (ada sesaran) dalam arah daya. Memegang beg dengan diam, menolak dinding yang tidak bergerak dan buku yang pegun semuanya tiada sesaran.

For the teacherUntuk guru: UnderstandingMemahami, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 7.1.1

TextbookBuku teks p.ms. 210

QuestionSoalan 6

Seketul batu berjisim 2 kg diangkat ke ketinggian 5 m dari tanah. Berapakah tenaga keupayaan gravitinya?

10 J
20 J
100 J
200 J

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Tenaga keupayaan graviti = mgh = 2 kg × 10 m s⁻² × 5 m = 100 J.

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 7.2.1

TextbookBuku teks p.ms. 216

QuestionSoalan 7

Sebuah troli berjisim 4 kg bergerak dengan halaju 3 m s⁻¹. Berapakah tenaga kinetiknya?

6 J
12 J
36 J
18 J

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Tenaga kinetik = ½mv² = ½ × 4 × 3² = ½ × 4 × 9 = 18 J. (Bukan 12 J: halaju mesti dikuasaduakan dahulu.)

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 7.2.3

TextbookBuku teks p.ms. 220

QuestionSoalan 8

Sebuah spring dimampat sebanyak 5 cm oleh daya akhir 40 N. Berapakah tenaga keupayaan kenyal yang tersimpan?

1 J
2 J
100 J
200 J

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

x = 5 cm = 0.05 m. Tenaga keupayaan kenyal = ½Fx = ½ × 40 × 0.05 = 1 J.

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 7.2.2

TextbookBuku teks p.ms. 219

QuestionSoalan 9

Ladung bandul ringkas berayun dalam sistem tertutup. Apakah yang benar apabila ladung berada di kedudukan paling rendah?

T.U. graviti maksimum dan T.K. maksimum
T.U. graviti maksimum dan T.K. sifar
T.U. graviti sifar dan T.K. sifar
T.U. graviti minimum dan T.K. maksimum

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Di kedudukan paling rendah ketinggian ladung minimum, maka T.U. graviti minimum, dan kelajuan ladung maksimum, maka T.K. maksimum.

For the teacherUntuk guru: UnderstandingMemahami, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 7.3.1

TextbookBuku teks p.ms. 223

QuestionSoalan 10

Sebuah kereta berjisim 1 000 kg bergerak dengan halaju 72 km j⁻¹. Berapakah tenaga kinetiknya?

36 000 J
200 000 J
720 000 J
2 592 000 J

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

72 km j⁻¹ = 72 ÷ 3.6 = 20 m s⁻¹. Tenaga kinetik = ½ × 1 000 × 20² = 200 000 J.

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, mediumsederhana difficultyaras mediumsederhana, standard 7.2.3

TextbookBuku teks p.ms. 220

QuestionSoalan 11

Sebiji bola bergerak dengan halaju v dan mempunyai tenaga kinetik E. Halaju bola itu kemudian digandakan. Berapakah tenaga kinetik barunya?

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Tenaga kinetik = ½mv². Jika v menjadi 2v, maka (2v)² = 4v², jadi tenaga kinetik menjadi 4E.

For the teacherUntuk guru: AnalysingMenganalisis, mediumsederhana difficultyaras mediumsederhana, standard 7.2.3

TextbookBuku teks p.ms. 220

QuestionSoalan 12

Bandul sebenar berayun semakin rendah dan akhirnya berhenti. Penjelasan yang manakah mematuhi Prinsip Keabadian Tenaga?

Tenaga diubah menjadi tenaga haba oleh geseran dan rintangan udara
Tenaga dimusnahkan semasa bandul berayun
Tenaga diubah menjadi lebih banyak tenaga keupayaan
Tenaga bandul dicipta semula oleh graviti

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Tenaga tidak boleh dimusnahkan. Dalam sistem sebenar sebahagian besar tenaga berubah menjadi tenaga haba yang tidak berguna melalui geseran dan rintangan udara. Sistem tertutup tidak mengalami kehilangan ini.

For the teacherUntuk guru: UnderstandingMemahami, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 7.3.1

TextbookBuku teks p.ms. 225

Bahagian B: soalan berstruktur

31 marksmarkah

Jawab semua soalan. Tunjukkan langkah pengiraan dan sertakan unit.

QuestionSoalan 13

Tulis rumus bagi setiap bentuk tenaga berikut. m ialah jisim, g ialah pecutan graviti, h ialah ketinggian, F ialah daya, x ialah sesaran dan v ialah halaju.

[1 markmarkah] (a)Tenaga keupayaan graviti

Auto-checked: type a short answerSemakan automatik: taip jawapan pendek

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

mgh1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

[1 markmarkah] (b)Tenaga keupayaan kenyal

Auto-checked: type a short answerSemakan automatik: taip jawapan pendek

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

½Fx1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

[1 markmarkah] (c)Tenaga kinetik

Auto-checked: type a short answerSemakan automatik: taip jawapan pendek

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

½mv²1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

For the teacherUntuk guru: RememberingMengingat, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 7.2.1

TextbookBuku teks p.ms. 228

QuestionSoalan 14

Sebuah motor elektrik mengangkat beban seberat 3 000 N setinggi tegak 5 m dalam masa 40 s.

[2 marksmarkah] (a)Hitung kerja yang dilakukan oleh motor itu.

Auto-checked: type a short answerSemakan automatik: taip jawapan pendek

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

W = Fs = 3 000 × 5 (gantian betul)1
= 15 000 J (jawapan dengan unit)1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

[1 markmarkah] (b)Berapakah tenaga yang digunakan oleh motor untuk mengangkat beban itu?

Auto-checked: type a short answerSemakan automatik: taip jawapan pendek

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

15 000 J (tenaga yang digunakan = kerja yang dilakukan)1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

[2 marksmarkah] (c)Hitung kuasa motor itu.

Auto-checked: type a short answerSemakan automatik: taip jawapan pendek

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

P = W ÷ t = 15 000 ÷ 40 (gantian betul)1
= 375 W (jawapan dengan unit)1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 7.1.2

TextbookBuku teks p.ms. 215

QuestionSoalan 15

Rajah 1 menunjukkan graf daya melawan mampatan bagi sebuah spring.

Graf daya melawan mampatan bagi spring: garis lurus dari asalan ke 12 N pada 0.10 m — Rajah 1

[2 marksmarkah] (a)Hitung tenaga keupayaan kenyal yang tersimpan dalam spring apabila dimampat sebanyak 0.10 m.

You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Tenaga keupayaan kenyal = ½Fx = ½ × 12 × 0.10 (atau luas di bawah graf)1
= 0.6 J (jawapan dengan unit)1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

[2 marksmarkah] (b)Spring itu dilepaskan dan menolak sebiji bola berjisim 0.3 kg. Hitung halaju maksimum bola itu.

You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

½mv² = 0.6, maka ½ × 0.3 × v² = 0.6 dan v² = 41
v = 2 m s⁻¹ (jawapan dengan unit)1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

[1 markmarkah] (c)Nyatakan satu anggapan yang dibuat dalam bahagian (b).

You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Tiada kehilangan tenaga ke persekitaran (semua tenaga keupayaan kenyal menjadi tenaga kinetik bola)1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, mediumsederhana difficultyaras mediumsederhana, standard 7.2.2

TextbookBuku teks p.ms. 219

QuestionSoalan 16

Rajah 2 menunjukkan ladung bandul berjisim 100 g dilepaskan dari A, iaitu 20 cm di atas kedudukan paling rendah B. Anggapkan ayunan ini ialah sistem tertutup.

Ladung bandul dilepaskan dari A, 20 cm di atas kedudukan paling rendah B — Rajah 2

[2 marksmarkah] (a)Hitung tenaga keupayaan graviti ladung di A berbanding B.

You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Tenaga = mgh = 0.1 × 10 × 0.20 (100 g = 0.1 kg, 20 cm = 0.20 m)1
= 0.2 J (jawapan dengan unit)1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

[1 markmarkah] (b)Nyatakan bentuk tenaga yang paling banyak di B.

Auto-checked: type a short answerSemakan automatik: taip jawapan pendek

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Tenaga kinetik1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

[2 marksmarkah] (c)Hitung halaju maksimum ladung itu.

You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Tenaga kinetik di B = T.U. di A: ½ × 0.1 × v² = 0.2, maka v² = 41
v = 2 m s⁻¹ (jawapan dengan unit)1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

[2 marksmarkah] (d)Dalam bandul sebenar, ladung tidak kembali ke ketinggian A selepas banyak ayunan. Terangkan sebabnya dengan menggunakan Prinsip Keabadian Tenaga.

You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Sebahagian tenaga ditukarkan kepada tenaga haba (oleh geseran pada titik gantung dan rintangan udara)1
Tenaga tidak dimusnahkan; jumlah tenaga tetap sama tetapi kurang tenaga tersedia sebagai tenaga keupayaan dan tenaga kinetik1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

For the teacherUntuk guru: AnalysingMenganalisis, mediumsederhana difficultyaras mediumsederhana, standard 7.3.2

TextbookBuku teks p.ms. 225

QuestionSoalan 17

Seorang pemanah wanita menarik tali busur dengan daya maksimum 200 N sejauh 0.4 m.

[1 markmarkah] (a)Berapakah kerja yang dilakukan jika daya maksimum 200 N digunakan sepanjang 0.4 m?

Auto-checked: type a short answerSemakan automatik: taip jawapan pendek

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

W = Fs = 200 × 0.4 = 80 J1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

[2 marksmarkah] (b)Hitung tenaga keupayaan kenyal yang dipunyai oleh tali busur yang teregang itu.

You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Tenaga keupayaan kenyal = ½Fx = ½ × 200 × 0.4 (gantian betul)1
= 40 J (jawapan dengan unit)1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

[1 markmarkah] (c)Mengapakah tenaga keupayaan kenyal tali busur (40 J) kurang daripada jawapan di (a)?

You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Daya pada tali busur bertambah dari 0 N hingga 200 N semasa ditarik, maka daya purata hanya ½ × 200 = 100 N (kerja = luas di bawah graf daya-sesaran, bukan 200 N sepanjang jarak). Terima juga: sebahagian tenaga hilang sebagai tenaga haba (atau bunyi) akibat geseran dan rintangan udara (jawapan yang dijangka oleh buku teks)1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, mediumsederhana difficultyaras mediumsederhana, standard 7.2.2

TextbookBuku teks p.ms. 228

QuestionSoalan 18

Sebuah beban tergantung pada spring dan berayun ke atas dan ke bawah. X ialah kedudukan apabila spring paling teregang dan Y ialah kedudukan keseimbangan.

[1 markmarkah] (a)Di X, tenaga keupayaan kenyal sistem ialah

AMaksimumBMinimumCSifar

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Maksimum

Spring paling teregang, maka tenaga keupayaan kenyal maksimum.

[1 markmarkah] (b)Di X, tenaga kinetik beban ialah

AMaksimumBSifarCSeparuh daripada maksimum

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Sifar

Beban pegun seketika di hujung gerakannya.

[1 markmarkah] (c)Di Y, tenaga kinetik beban ialah

AMaksimumBMinimumCSifar

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Maksimum

Di kedudukan keseimbangan beban bergerak paling laju.

For the teacherUntuk guru: UnderstandingMemahami, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 7.3.1

TextbookBuku teks p.ms. 224

QuestionSoalan 19

Anda dikehendaki membina model roller-coaster yang berfungsi dengan menggunakan salur getah, bebola besi dan kaki retort.

[1 markmarkah] (a)Nyatakan tempat bebola besi harus dilepaskan, dan sebabnya.

You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Di titik paling tinggi pada landasan, supaya bebola mempunyai tenaga keupayaan graviti paling banyak untuk ditukarkan kepada tenaga kinetik1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

[2 marksmarkah] (b)Huraikan perubahan tenaga bebola besi apabila menuruni cerun pertama dan kemudian mendaki bukit kedua.

You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Menuruni cerun: tenaga keupayaan graviti berkurang dan tenaga kinetik bertambah1
Mendaki bukit: tenaga kinetik berkurang dan tenaga keupayaan graviti bertambah1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

[1 markmarkah] (c)Terangkan mengapa bukit kedua dalam model sebenar mesti lebih rendah daripada titik mula.

You mark this one: open Show answerAnda tanda sendiri: buka Tunjuk jawapan

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Sebahagian tenaga berubah menjadi haba akibat geseran, maka bebola tidak cukup tenaga untuk sampai ke ketinggian yang sama atau lebih tinggi daripada titik mula1

Tick each point you got.Tandakan setiap isi yang betul.

For the teacherUntuk guru: CreatingMencipta, hightinggi difficultyaras hightinggi, standard 7.3.2

TextbookBuku teks p.ms. 229

Back to notesKembali ke nota Bab 8 questionssoalan Model papersKertas model