Fizik questionssoalan, bab 1

NameNamaClassKelasDateTarikh

Daya dan Gerakan II

43 marksmarkah. Gunakan mod Latihan untuk menyemak setiap jawapan sambil menjawab, atau mod Peperiksaan untuk menjawab semua soalan dahulu mengikut masa. Ambil g = 9.81 m s⁻².

Bahagian A: soalan objektif

12 marksmarkah

Pilih jawapan yang terbaik bagi setiap soalan.

QuestionSoalan 1

Apakah yang dimaksudkan dengan daya paduan?

Daya yang paling besar antara daya-daya yang bertindak ke atas objek
Berat objek itu
Daya tunggal yang mewakili jumlah secara vektor dua atau lebih daya yang bertindak ke atas objek
Daya yang dikenakan oleh objek itu ke atas persekitarannya

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Daya paduan ialah daya tunggal yang mewakili jumlah secara vektor dua atau lebih daya yang bertindak ke atas sesuatu objek (buku teks m.s. 3).

For the teacherUntuk guru: RememberingMengingat, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 1.1.1

TextbookBuku teks p.ms. 3

QuestionSoalan 2

Daya 12 N ke kiri dan daya 7 N ke kanan bertindak pada satu titik yang sama. Apakah daya paduan?

5 N ke kanan
19 N ke kiri
5 N ke kiri
19 N ke kanan

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Daya bertentangan arah, maka tolak: −12 + 7 = −5 N. Daya paduan ialah 5 N ke kiri, iaitu arah daya yang lebih besar.

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 1.1.2

TextbookBuku teks p.ms. 4

QuestionSoalan 3

Dua daya 9 N dan 12 N bertindak ke atas suatu objek pada arah yang berserenjang antara satu sama lain. Berapakah magnitud daya paduan?

15 N
21 N
3 N
108 N

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

F = √(9² + 12²) = √225 = 15 N (teorem Pythagoras).

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 1.1.2

TextbookBuku teks p.ms. 5

QuestionSoalan 4

Sebuah kereta bergerak dengan halaju seragam 20 m s⁻¹ di atas jalan lurus. Pernyataan manakah yang betul?

Tujahan enjin lebih besar daripada seretan
Tujahan enjin sama dengan seretan dan daya paduan ialah sifar
Tujahan enjin lebih kecil daripada seretan
Tiada daya seretan bertindak ke atas kereta

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Halaju seragam bermakna a = 0, maka F = 0 N. Tujahan enjin T = seretan FR, dan berat W = tindak balas normal R.

For the teacherUntuk guru: UnderstandingMemahami, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 1.1.3

TextbookBuku teks p.ms. 9

QuestionSoalan 5

Seorang penumpang berjisim 50 kg berada dalam lif yang bergerak ke bawah dengan pecutan 1.5 m s⁻². Berapakah tindak balas normal ke atas penumpang itu?

490.5 N
565.5 N
75.0 N
415.5 N

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Lif memecut ke bawah: W − R = ma, maka R = mg − ma = 50 × 9.81 − 50 × 1.5 = 490.5 − 75 = 415.5 N.

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, mediumsederhana difficultyaras mediumsederhana, standard 1.1.4

TextbookBuku teks p.ms. 11

QuestionSoalan 6

Daya 40 N bertindak pada sudut 60° di atas ufuk. Berapakah komponen menegak daya itu?

20.0 N
34.6 N
40.0 N
23.1 N

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Fy = F sin θ = 40 sin 60° = 34.6 N. (20.0 N ialah komponen mengufuk, 40 kos 60°.)

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 1.2.1

TextbookBuku teks p.ms. 14

QuestionSoalan 7

Bongkah berat 80 N berada di atas satah condong yang membuat sudut 60° dengan ufuk. Berapakah komponen berat yang serenjang dengan satah itu?

69.3 N
80.0 N
46.2 N
40.0 N

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Komponen serenjang = W kos θ = 80 kos 60° = 40.0 N. (69.3 N ialah komponen selari, 80 sin 60°.)

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 1.2.2

TextbookBuku teks p.ms. 17

QuestionSoalan 8

Objek berada dalam keseimbangan daya apabila ...

daya-daya yang bertindak ke atasnya menghasilkan daya paduan sifar
hanya satu daya bertindak ke atasnya
halajunya bertambah secara seragam
objek itu mesti pegun

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Dalam keseimbangan daya, daya paduan sifar (F = ma dengan a = 0). Objek boleh pegun atau bergerak dengan halaju seragam.

For the teacherUntuk guru: RememberingMengingat, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 1.3.1

TextbookBuku teks p.ms. 18

QuestionSoalan 9

Suatu spring memanjang 4.0 cm apabila daya 10 N dikenakan. Jika had kenyal tidak dilebihi, berapakah pemanjangan spring apabila daya 25 N dikenakan?

6.0 cm
12.5 cm
10.0 cm
14.0 cm

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Pemanjangan berkadar terus dengan daya (Hukum Hooke): 4.0 × (25 ÷ 10) = 10.0 cm.

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, mediumsederhana difficultyaras mediumsederhana, standard 1.4.2

TextbookBuku teks p.ms. 27

QuestionSoalan 10

Graf F melawan x bagi suatu spring ialah garis lurus melalui asalan. Apabila F = 20 N, pemanjangan x = 0.04 m. Berapakah tenaga keupayaan kenyal dalam spring itu?

0.2 J
0.8 J
4.0 J
0.4 J

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Ep = luas di bawah graf = ½Fx = ½ × 20 × 0.04 = 0.4 J. (0.8 J ialah F × x, tanpa ½.)

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, mediumsederhana difficultyaras mediumsederhana, standard 1.4.3

TextbookBuku teks p.ms. 28

QuestionSoalan 11

Dua spring yang serupa, setiap satu dengan pemalar spring 300 N m⁻¹, disusun secara sesiri dan menanggung beban 6 N. Berapakah pemanjangan sistem spring itu?

1.0 cm
4.0 cm
2.0 cm
8.0 cm

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Dalam susunan sesiri, setiap spring menanggung 6 N: x = F ÷ k = 6 ÷ 300 = 0.02 m = 2.0 cm. Pemanjangan sistem = 2 × 2.0 = 4.0 cm.

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, mediumsederhana difficultyaras mediumsederhana, standard 1.4.4

TextbookBuku teks p.ms. 30

QuestionSoalan 12

Empat spring diperbuat daripada bahan yang sama. Spring manakah mempunyai pemalar spring yang paling tinggi?

Panjang pendek, diameter spring kecil, dawai tebal
Panjang pendek, diameter spring besar, dawai nipis
Panjang lebih panjang, diameter spring kecil, dawai tebal
Panjang lebih panjang, diameter spring besar, dawai nipis

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Pemalar spring lebih tinggi bagi spring yang lebih pendek, diameter spring yang lebih kecil dan dawai yang lebih tebal (Jadual 1.7).

For the teacherUntuk guru: UnderstandingMemahami, mediumsederhana difficultyaras mediumsederhana, standard 1.4.3

TextbookBuku teks p.ms. 30

Bahagian B: soalan berstruktur

31 marksmarkah

Jawab semua soalan. Tunjukkan langkah pengiraan anda.

QuestionSoalan 13

Seorang pekerja menolak sebuah kotak berjisim 15 kg di atas lantai mengufuk dengan daya 60 N. Daya geseran yang menentang gerakan ialah 24 N.

[2 marksmarkah] (a)Hitungkan daya paduan ke atas kotak itu.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

F = 60 − 24 [1 markah]1
= 36 N ke arah tolakan [1 markah]1

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

[2 marksmarkah] (b)Hitungkan pecutan kotak itu.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

a = F ÷ m = 36 ÷ 15 [1 markah]1
= 2.4 m s⁻² [1 markah]1

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

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 1.1.4

TextbookBuku teks p.ms. 10

QuestionSoalan 14

Rajah 1 menunjukkan sebuah blok berjisim 5.0 kg menggelongsor menuruni satah condong yang licin. Satah itu membuat sudut 30° dengan ufuk.

Blok berjisim 5.0 kg pada satah condong yang membuat sudut 30 darjah dengan ufuk — Rajah 1

[1 markmarkah] (a)Hitungkan berat blok itu.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

W = 5.0 × 9.81 = 49.05 N1

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

[2 marksmarkah] (b)Hitungkan komponen berat yang selari dengan satah condong.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

W sin 30° [1 markah]1
= 49.05 × 0.5 = 24.5 N [1 markah]1

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

[2 marksmarkah] (c)Hitungkan pecutan blok itu menuruni satah.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

a = F ÷ m = 24.5 ÷ 5.0 [1 markah]1
= 4.9 m s⁻² [1 markah]1

Pada satah licin a = g sin θ, tidak bergantung pada jisim.

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

For the teacherUntuk guru: AnalysingMenganalisis, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 1.2.2

TextbookBuku teks p.ms. 17

QuestionSoalan 15

Rajah 2 menunjukkan sebuah lampu berat 15 N yang pegun, tergantung pada dua utas tali yang serupa. Setiap tali membuat sudut 50° dengan ufuk dan mempunyai tegangan T.

Lampu tergantung pada dua tali; setiap tali membuat sudut 50 darjah dengan siling — Rajah 2

[1 markmarkah] (a)Nyatakan daya paduan ke atas lampu itu.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Sifar1

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

[3 marksmarkah] (b)Hitungkan tegangan T dalam setiap tali.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Daya menegak seimbang: 2T sin 50° = W [1 markah]1
T = 15 ÷ (2 sin 50°) [1 markah]1
= 9.79 N [1 markah]1

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

[1 markmarkah] (c)Apakah yang berlaku kepada T jika tali ditarik supaya lebih hampir dengan ufuk? Beri satu sebab.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

T bertambah, kerana komponen menegak setiap tegangan (T sin θ) berkurang, maka T perlu lebih besar untuk menyokong berat yang sama1

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

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, mediumsederhana difficultyaras mediumsederhana, standard 1.3.3

TextbookBuku teks p.ms. 21

QuestionSoalan 16

Rajah 3 menunjukkan graf daya, F melawan pemanjangan, x bagi suatu spring.

Graf F melawan x: garis lurus melalui asalan hingga 20 N pada pemanjangan 0.05 m — Rajah 3

[1 markmarkah] (a)Adakah spring itu mematuhi Hukum Hooke? Beri satu sebab.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Ya, graf ialah garis lurus melalui asalan / F berkadar terus dengan x1

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

[2 marksmarkah] (b)Hitungkan pemalar spring itu.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

k = kecerunan = 20 ÷ 0.05 [1 markah]1
= 400 N m⁻¹ [1 markah]1

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

[2 marksmarkah] (c)Hitungkan tenaga keupayaan kenyal apabila pemanjangan ialah 0.05 m.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Ep = ½ × 20 × 0.05 [1 markah] (atau ½ × 400 × 0.05²)1
= 0.5 J [1 markah]1

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

For the teacherUntuk guru: AnalysingMenganalisis, lowrendah difficultyaras lowrendah, standard 1.4.3

TextbookBuku teks p.ms. 27

QuestionSoalan 17

Pemalar spring bagi sebuah spring ialah 5 N cm⁻¹. Dua spring yang serupa digunakan untuk membina dua susunan. Setiap susunan menanggung beban 10 N.

[2 marksmarkah] (a)Dua spring disusun secara sesiri. Hitungkan pemanjangan sistem spring itu.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Setiap spring menanggung 10 N: x = 10 ÷ 5 = 2 cm [1 markah]1
Pemanjangan sistem = 2 × 2 = 4 cm [1 markah]1

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

[2 marksmarkah] (b)Dua spring disusun secara selari. Hitungkan pemanjangan sistem spring itu.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Setiap spring menanggung 10 ÷ 2 = 5 N [1 markah]1
x = 5 ÷ 5 = 1 cm [1 markah]1

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

[1 markmarkah] (c)Susunan manakah yang lebih keras (kurang memanjang)?

ASesiriBSelari

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Selari

Beban yang sama menghasilkan pemanjangan yang lebih kecil (1 cm berbanding 4 cm).

For the teacherUntuk guru: ApplyingMengaplikasi, mediumsederhana difficultyaras mediumsederhana, standard 1.4.4

TextbookBuku teks p.ms. 30

QuestionSoalan 18

Dua daya 9 N dan 5 N bertindak ke atas suatu titik. Siti berkata bahawa daya paduan tidak mungkin lebih kecil daripada 4 N dan tidak mungkin lebih besar daripada 14 N.

[2 marksmarkah] (a)Berikan hujah anda untuk menyokong pernyataan Siti.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Daya paduan paling besar apabila kedua-dua daya searah: 9 + 5 = 14 N [1 markah]1
Daya paduan paling kecil apabila kedua-dua daya bertentangan arah: 9 − 5 = 4 N [1 markah]1

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

[1 markmarkah] (b)Mungkinkah daya paduan ialah 3 N? Jelaskan.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Tidak mungkin, kerana 3 N kurang daripada nilai paling kecil, 4 N1

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

For the teacherUntuk guru: EvaluatingMenilai, hightinggi difficultyaras hightinggi, standard 1.1.2

TextbookBuku teks p.ms. 4

QuestionSoalan 19

Sebuah pelantar bengkel mesti menyokong beban 1 200 kg dan spring boleh dimampatkan paling banyak 2.0 cm. Spring jenis X mempunyai pemalar spring 800 N cm⁻¹ dan spring jenis Y mempunyai pemalar spring 1 800 N cm⁻¹.

[2 marksmarkah] (a)Hitungkan pemalar spring keseluruhan yang minimum diperlukan dalam N cm⁻¹.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

W = 1 200 × 9.81 = 11 772 N [1 markah]1
k = F ÷ x = 11 772 ÷ 2.0 = 5 886 N cm⁻¹ [1 markah]1

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

[2 marksmarkah] (b)Cadangkan jenis, bilangan dan susunan spring yang sesuai. Justifikasikan reka bentuk anda.

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

Show answerTunjuk jawapanHide answerSembunyi jawapan

Contoh: 4 spring jenis Y disusun secara selari (di empat penjuru) [1 markah]1
Pemalar spring keseluruhan = 4 × 1 800 = 7 200 N cm⁻¹, melebihi 5 886 N cm⁻¹, maka pemampatan = 11 772 ÷ 7 200 = 1.6 cm (tidak melebihi 2.0 cm) [1 markah]1

Reka bentuk lain yang sah: 8 spring jenis X selari (8 × 800 = 6 400 N cm⁻¹). Spring selari menambah pemalar spring dan beban dikongsi sama rata.

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

For the teacherUntuk guru: CreatingMencipta, hightinggi difficultyaras hightinggi, standard 1.4.4

TextbookBuku teks p.ms. 37

Back to notesKembali ke nota Bab 2 questionssoalan Model papersKertas model