daya dan gerakan

1. SMK IMPIAN EMAS
LATIHAN & ULANGKAJI FIZIK TINGKATAN 5
TAJUK :DAYA DAN GERAKAN
ARAHAN : Jawab semua soalan. Perbincangan jawapan akan diadakan pada kelas online meet kelak.
.
Murid berjayajikadapat
1.Menyelesaikanmasalahmelibatkanpersamaangerakanlinear
2. Menyelesaikanmasalahmelibatkaninersia,momentum, dayaimpulsdanHukumHooke
1. Diagram 1 shows a boy throwing a ball upward at a velocity of 10 m s-1
. The ball
decelerates to a maximum height before accelerating downward.
Rajah 1 menunjukkan seorang budak lelaki melontar bola ke atas dengan kelajuan 10
m s-1
. Bola itu bergerak dengan nyahpecutan sehingga mencapai tinggi maksimum
sebelum memecut turun.
Diagram 1 / Rajah 1
(a) Name one force that is acting on the ball.
Namakan daya yang bertindakpada bola itu.
= Daya graviti
[1m]
(b) Using the equation: v2
= u2
+ 2as , calculate the maximum height reached by the ball.
Menggunakan persamaan: v2
= u2
+ 2as, hitung tinggi maksimum yang dicapai oleh bola.
v = 0 0 = (10)² + 2(-10)s
u = 10ms⁻ ¹ 0 = 100 -20s
a = g = -10ms⁻ ² -100 = -20s
s = 5cm
[2m]
(c) Sketch a displacement, s against time, t graph to describe the motion of the ball.
Lakarkan graf sesaran,s, lawan masa,t, bagi menerangkan pergerakan bola.
[2m]

2. 2. Diagram 2 shows a truck pulling a car with a cable. The cable is at an angle of
60o
to the horizontal. The force,F, of the cable is 1500 N.
Rajah 2 menunjukkan sebuahtraksedang menunda sebuah kereta dengan
menggunakan kabel.Kabelituadalah pada sudut60o
dari ufuk.Daya,F,pada kabel
adalah 1500 N.
Diagram 2 / Rajah 2
(a) What is meant by force?
Apakah yang dimaksudkan dengan daya?
= Tarikan atau tolakan yang dikenakan ke atas suatu objek
[1m]
(b) In Diagram 2, draw the horizontal component, Fx and the vertical component
Fy for F. In your drawing show the direction of Fx and Fy.
DalamRajah 2, lukiskan komponen ufuk,Fx,dan komponen tegak,Fy
untukF.Dalam lukisan anda tunjukkan arah Fx dan Fy.
[2m]
(c) Calculate the magnitude of the horizontal component, Fx.
Hitung magnitud komponen ufukFx.
1500 ×kos60ᐤ
= 750N
[2m]
(d) What is the effect of the component of forces,Fx and Fy to the towed car?
Apakah kesan komponen daya,Fx dan Fy kepada kereta yang ditunda itu?
Fx : Untuk mengerakkan kereta ke hadapan
Fy : kereta diangkat dan atasi bentuk kereta
[2m]

3. 3. Diagram 3 shows the distance-time graph for the motion of a runner who is running along a straight line.
Rajah 3 menunjukkan graf jarak-masa bagigerakan seorangpelariyang berlaridalamsatu garis lurus.
Diagram 3 / Rajah 3
(a) Based on Diagram 3, what is the distance travelled by the runner after 10 s?
Berdasarkan Rajah 3,berapakah jarakyang dilaluioleh pelari itu selepas 10 s?
15m
(b) What physical quantity is given by the gradient of the graph in Diagram 3?
Apakah kuantitifizikyang diberikan oleh kecerunan graf pada Rajah 3?[1m]
Halaju
(c) Describe the motion of the runner,
Huraikan gerakan pelariitu,
(i) from A to B / dari A ke B,[1m]
Pelari berlari dengan halaju malar
[1m]
(ii)from B to C / dari B ke C.
Pelari berada dalam keadaan pegun
[1m]
4. Diagram 4 shows a spring compressed by a steel ball on a smooth surface.
Rajah 4 menunjukkan sebijibola keluli memampatkansatu spring diataspermukaan yang licin.
Diagram 4 / Rajah 4

4. (a) (i) State the energy in the spring during compression.
Nyatakan tenaga yangdipunyaioleh spring semasa dimampatkan.
= Tenaga keupayaan kenyal
[1m]
(ii) State the relationship between the compression force and the energy obtained by the spring.
Nyatakan hubungan antara daya mampatan dengan tenaga yang dipunyai oleh spring.
= Semakin bertambah daya mampatan, semakin bertambah tenaga yang dipunyai
oleh spring
[1m]
(b) What happens to the speed of the steel ball when released if
Apakah perubahan yang berlaku kepada halaju bola setelah dilepaskan jika
(i) a stiffer spring is used
spring yang lebih kerasdigunakan
= halaju bertambah
[1m]
(ii) a steel ball of greater mass is used
bola dengan jisimyang lebih besardigunakan
= halaju berkurang
[1m]
5. (a) What is the meaning of impulsive force?
Apakah maksud daya impuls?
= Kadar perubahan momentum
[1m]

5. (b) In two separate boxing rings, a kick-boxers from Thailand fights without wearing boxing gloves whereas boxers
from Malaysia fights with boxing gloves.
Dalam dua gelanggang tinju yang berasingan, peninju daripada Thailand berlawan tanpa menggunakan
sarung tangan peninju, manakala peninju daripada Malaysia berlawan dengan menggunakan sarung
tangan peninju.
Explainwhowill cause more injurytotheiropponentif bothboxerspunchwiththe same force. Terangkan
peninju yang manakah akan mengakibatkan kecederaan yang terukkepada lawannya jika kedua-dua
peninju mengenakan daya yang sama.
= - Peninju daripada Thailand akan mengakibatkan kecederaan yang teruk kepada
lawannya
- Peninju daripada Thailand tidak memakai sarung tangan
- maka masa hentaman singkat, daya impuls lebih tinggi
[3 m]
6.(a) Diagram 5 shows the velocity-time graph of the motion of a stone dropping into the water in a river.
Rajah 5 menunjukkan graf halaju-masabagipergerakan sebijibatu yang jatuh kedalamairsebatang
sungai.
Diagram 5 / Rajah 5
Explain the motion of the stone and the forces acting on it from t = 0 until t = 10 s.
Terangkan pergerakan batu tersebutdan daya-daya yang bertindakkeatasnyadaripadat= 0
sehingga t= 10 s.
= - Batu itu telah memecut dengan pecutan malar pada masa 0s hingga 7s
- selepas 7s, batu itu bergerak dengan halaju malar sehingga 10s
- batu itu tidak memecut pada masa 7s ke 10s
- daya yang bertindak ke atas batu itu ialah daya tarikan graviti
[4 m]

6. 7. Diagram 1.1 shows a spring in a toy gun is compressed by a rubber bullet and the horizontal distance,
s1 travelled by the rubber bullet after the force used to compress the spring is released.
Rajah 1.1 menunjukkan suatu spring di dalam senapang mainan dimampatkan oleh sebiji bola getah dan
jarak mengufuk, s1 yang dilalui oleh peluru getah tersebut selepas daya yang memapatkan spring itu
dilepaskan.
Diagram 1.1 / Rajah 1.1 Diagram 1.2 / Rajah 1.2
Diagram 1.2 shows a spring in a toy gun is compressed by a rubber bullet and the horizontal distance,
s2 travelled by the rubber bullet after the force used to compress the spring is released.
Rajah 1.2 menunjukkan suatu spring di dalam senapang mainan dimampatkan oleh sebiji bola getah dan
jarak mengufuk, s2 yang dilalui oleh peluru getah tersebut selepas daya yang memampatkan spring itu
dilepaskan.
The spring constant of spring P and spring Q are 200 Nm–1
and 400 Nm–1
respectively.
Pemalarspring bagiSpring P dan Spring Q masing-masing ialah 200 Nm-1
dan 400 Nm-1
.
(a) Name the type of energy possessed by the spring when it is being compressed.
Namakan jenistenaga yang dimilikioleh spring itu semasa dimampatkan.
= Tenaga keupayaan kenyal
[1m]
(b) Observe Diagram1.1 and Diagram1.2./ Perhatikan Rajah 1.1dan Rajah 1.2.
(i) Compare the thickness of the spring /Bandingkan ketebalan spring.[1m]
Ketebalan spring P < spring Q
(ii) Compare the length of spring after being compressed./ Bandingkan panjang spring selepas dimampat[1m]
Panjang spring selepas dimampatkan bagi kedua- dua spring adalah sama
(iii) Compare the horizontal distance, s travelled by the rubber bullet.
Bandingkan jarakmengufuk, syang dilaluioleh peluru getah.[1m]
jarak mengufuk,s yang dilalui oleh peluru getah pada rajah 1.1 < rajah 1.2
(iv) Compare the spring constant of the spring.
Bandingkan pemalarspring bagispring tersebut.[1m]
pemalar spring bagi spring P < spring Q
(b) Based on the answers in 1(b),
Berdasarkan jawapan dalam1(b),

7. (i) state the relationship between the thickness of the spring and the spring constant
nyatakan hubunganantara ketebalan spring dan pemalarspring [1m]
= semakin bertambah ketebalan spring, semakin bertambah pemalar spring
(ii) state the relationship between the horizontal distance and the spring constant
nyatakan hubungan antara jarakmengufukdan pemalarspring [1m]
= semakin bertambah jarak mengufuk, semakin bertambah pemalarr spring
(c) Based on Diagram 1.1, what happens to the horizontal distance of the rubber bullet if Spring P is
replaced by a longer spring but other physical properties are the same.
Berdasarkan Rajah 1.1,apakah yang berlaku kepada jarakmengufukpeluru getah itu apabila Spring Pdigantikan
dengan spring yang lebih panjang tetapisifat- sifatfizikalyang lainnya adalah sama.[1m[
= Jarak mengufuk akan bertambah
8. Diagram 2.1 shows Ali kicking a football and Diagram 2.2 shows Ali kicking a rock.
Rajah 2.1 menunjukkanAlisedang menendang sebijibola dan Rajah 2.2 menunjukkan Alisedang
menedang seketulbatu.
(a) What is the meaning of impulsive force?
Apakah maksud daya impuls?[1m]
= Kadar perubahan momentum
(b) The ball in Diagram 2.1 has a mass of 1.5 kg. When Ali kicks the ball, it moves from rest to 20 m s-
1
in 0.2 s. Calculate the impulsive force that Ali exerted on the ball.

8. Bola dalamRajah 2.1 berjisim1.5 kg. Apabila Ali menendang bola itu,ia bergerakdengan halaju 20 m s-1
dari keadaan pegun dalammasa 0.2s.Hitung daya impulsyang dikenakan Alikeatasbola itu. [2m]
m = 1.5kg F = mv-mu ÷ t
v = 20ms⁻ ¹ = (1.50(20) - (1.5)(0) ÷ 0.2
t = 0.2s F = 150N
u = 0ms⁻ ¹
(c) The rock in Diagram 2.2 has the same mass as the ball (1.5 kg). When Ali kicks the rock, it moves from
rest to the same velocity as the ball (20 m s-1
). However,due to the rigidity of the rock, the time which
Ali‟s foot is in contact with the rock is only 0.02 s. Calculate the impulsive force that Ali exerted on the
rock.
BatudalamRajah 2.2 mempunyaijisimyang sama denganbola (1.5kg).Apabila Ali menendang batu
itu, ia bergerakdengan halaju yang samadenganbola (20m s-1
) dari keadaan pegun.
Walaubagaimana pun,disebabkan kekerasan batu,masakakiAli bersentuh dengan batu hanyalah
0.02 s. Hitung daya impulsyang dikenakan Alike atasbatu itu. [2m]
t = 0.02s F = mv - mu ÷ t
= (1.5)(20) - (1.5)(0) ÷0.02
F = 1500N