1 ) יפלכ תלפונ ןבא ,קוצ ינפ לע תינוכמה תפלוח וב עגרב...

‫‪ )1‬מכונית נעה במהירות קבועה ימינה לאורך כביש מהיר ישר‪ .‬ברגע בו חולפת המכונית על פני צוק‪ ,‬אבן נופלת כלפי‬
‫מטה במערכת הייחוס של הצוק‪ .‬אלו מבין העקומות הבאות מתארת באופן הטוב ביותר את המסלול של האבן במערכת‬
‫הייחוס של המכונית?‬
‫א‪A .‬‬
‫ב‪B .‬‬
‫ג‪C .‬‬
‫ד‪D .‬‬
‫ה‪E .‬‬
‫‪ )2‬שלושה גופים – ‪ 2 ,1‬ו‪ – 3-‬מונחים על משטח אופקי חסר חיכוך‪ .‬לכל גוף מסה 𝑚‪ ,‬והגופים מחוברים על ידי חוטים‬
‫חסרי מסה‪ .‬גוף ‪ 3‬נמשך ימינה על ידי כוח 𝐹‪ .‬הכוח השקול על גוף ‪ 2‬הוא‪:‬‬
‫א‪ .‬אפס‬
‫ב‪(1/3)𝐹 .‬‬
‫ג‪(1/2)𝐹 .‬‬
‫ד‪(2/3)𝐹 .‬‬
‫ה‪𝐹 .‬‬
‫‪ )3‬גליל מלא‪ ,‬גליל חלול‪ ,‬ותיבה ריבועית בעלי מסות שוות משוחררים מפסגת מישור משופע‪ .‬הגלילים מתגלגלים‬
‫למטה ללא החלקה והתיבה מחליקה למטה‪ ,‬אין חיכוך קינטי ‪.‬באיזה סדר יגיעו הגופים השונים לתחתית?‬
‫א‪ .‬גליל מלא‪ ,‬גליל חלול‪ ,‬תיבה‬
‫ב‪ .‬גליל חלול‪ ,‬גליל מלא‪ ,‬תיבה‬
‫ג‪ .‬תיבה‪ ,‬גליל חלול‪ ,‬גליל מלא‬
‫ד‪ .‬תיבה‪ ,‬גליל מלא‪ ,‬גליל חלול‬
‫ה‪ .‬כולם באותו הזמן‪.‬‬
‫‪ )4‬מסה 𝑚 תלויה על חוט בנקודה ‪ A‬ומשוחררת‪ .‬כאשר היא עוברת בנקודה הנמוכה ביותר ‪ ,B‬המתיחות בחוט היא‪:‬‬
‫א‪ .‬התשובה תלויה באורך החוט‪.‬‬
‫ב‪𝑚𝑔 .‬‬
‫ג‪2𝑚𝑔 .‬‬
‫ד‪3𝑚𝑔 .‬‬
‫ה‪ .‬אף אחת מהתשובות אינה נכונה‪.‬‬
‫‪ )5‬צנחנית חופשית נופלת במהירות סופית לפני שהיא פותחת את מצנחה‪ .‬לאחר שפתחה את מצנחה‪ ,‬היא נופלת‬
‫במהירות סופית נמוכה בהרבה‪ .‬מהו הכוח הכולל כלפי מעלה לפני פתיחת המצנח בהשוואה לכוח הכולל כלפי מעלה‬
‫לאחר פתיחת המצנח?‬
‫א‪ .‬היחס בין הכוחות שווה ליחס בין המהירויות‪.‬‬
‫ב‪ .‬היחס בין הכוחות שווה ליחס ההפוך בין המהירויות‪.‬‬
‫ג‪ .‬הכוח הכולל כלפי מעלה עם המצנח יהיה תלוי בגודל המצנח‪.‬‬
‫ד‪ .‬הכוח הכולל כלפי מעלה לפני פתיחת המצנח יהיה גדול יותר בגלל המהירות הגדולה יותר‪.‬‬
‫ה‪ .‬הכוח הכולל כלפי מעלה בשני המקרים חייב להיות שווה‪.‬‬
‫‪ )6‬כוח 𝐹 מופעל על גוף ‪ ,A‬וגורם למערכת לנוע בתאוצה 𝑎‪ .‬מקדם החיכוך הסטטי בין הגופים הוא 𝜇‪ .‬המשוואה‬
‫הנכונה עבור התאוצה כך שגוף ‪ B‬לא יחליק היא‪:‬‬
‫א‪𝑎 ≥ 𝜇𝑔 .‬‬
‫ב‪𝑎 ≤ 𝜇𝑔 .‬‬
‫ג‪𝑎 ≥ 𝑔 .‬‬
‫ד‪𝑎 ≥ 𝑔/𝜇 .‬‬
‫ה‪𝑎 ≤ 𝑔/𝜇 .‬‬
‫‪ )7‬מסובבים גלגל ואז תולים אותו על ידי חבל הנמצא באחד הקצוות של הציר‪ .‬וקטור הפרצסיה של הגלגל המסתובב‬
‫מצביע בכיוון‪:‬‬
‫א‪+𝑧 .‬‬
‫ב‪−𝑦 .‬‬
‫ג‪−𝑧 .‬‬
‫ד‪−𝑥 .‬‬
‫ה‪+𝑦 .‬‬
‫‪ )8‬דיסקה בעלת מסה 𝑚 מסתובבת במהירות זוויתית ‪ .𝜔i‬דיסקה זהה אשר לא מסתובבת בהתחלה‪ ,‬מופלת לפתע על‬
‫הראשונה‪ .‬החיכוך גורם להן להסתובב בסופו של דבר באותה מהירות זוויתית‪ .‬דיסקה זהה שלישית אשר גם היא לא‬
‫מסתובבת מופלת על שתי הדיסקות ולבסוף כל השלוש מסתובבות ביחד במהירות זוויתית ‪ .𝜔f‬החלק של האנרגיה‬
‫שהתבזבז כתוצאה מהחיכוך הוא‪:‬‬
‫א‪33 % .‬‬
‫ב‪50 % .‬‬
‫ג‪66 % .‬‬
‫ד‪75 % .‬‬
‫ה‪0 % .‬‬
‫‪ )9‬שתי מסות זהות תלויות על חוטים בעלי אותו אורך‪ .‬מסה אחת משוחררת מגובה ‪ ℎ‬מעל נקודת התלייה החופשית‬
‫שלה ופוגעת במסה השנייה; השתיים נדבקות אחת לשנייה ונעות‪ .‬הן עולות לגובה 𝐻 השווה‪:‬‬
‫א‪3ℎ/4 .‬‬
‫ב‪ℎ/4 .‬‬
‫ג‪ℎ/2 .‬‬
‫ד‪ℎ .‬‬
‫ה‪ .‬אף אחד מהביטויים לעיל‪.‬‬
‫‪ )10‬גוף בעל מסה 𝑚 מחליק מטה על גבי שיפוע במהירות קבועה‪ ,‬בהתחלה נמצא בגובה ‪ ℎ‬מעל הקרקע‪ .‬מקדם החיכוך‬
‫הקינטי בין הגוף לשיפוע הוא 𝜇‪ .‬אם המסה ממשיכה להחליק במהירות קבועה‪ ,‬מהי כמות האנרגיה שהתבזבזה על ידי‬
‫החיכוך כאשר המסה מגיעה לתחתית השיפוע?‬
‫א‪𝑚𝑔ℎ/𝜇 .‬‬
‫ב‪𝑚𝑔ℎ .‬‬
‫ג‪𝜇𝑚𝑔ℎ/ sin 𝜃 .‬‬
‫ד‪𝜇𝑚𝑔ℎ sin 𝜃 .‬‬
‫ה‪0 .‬‬
‫‪ )11‬על גבי משטח חסר חיכוך‪ ,‬גוף בעל מסה 𝑀 נע במהירות 𝑢 ומתנגש אלסטית בגוף אחר בעל אותה מסה אשר נמצא‬
‫בהתחלה במנוחה‪ .‬לאחר ההתנגשות‪ ,‬הגוף הראשון נע בזווית 𝜃 ביחס לכיוונו ההתחלתי וגודל מהירותו הוא ‪ .𝑢/2‬גודל‬
‫המהירות של הגוף השני לאחר ההתנגשות הוא‪:‬‬
‫א‪(√3/4)𝑢 .‬‬
‫ב‪𝑢/2 .‬‬
‫ג‪(√3/2)𝑢 .‬‬
‫ד‪(√5/2)𝑢 .‬‬
‫ה‪𝑢 + (𝑢/2) cos 𝜃 .‬‬
‫‪ )12‬כדור קטן מונח על גבי כדור גדול אשר כבד ממנו פי ‪ .10‬שניהם משוחררים ממנוחה מגובה של ‪ .ℎ = 1 m‬בהנחה‬
‫שכל ההתנגשויות אלסטיות‪ ,‬הכדור הקטן ייהדף לגובה מקורב של‪:‬‬
‫א‪0.5 m .‬‬
‫ב‪1 m .‬‬
‫ג‪2 m .‬‬
‫ד‪4 m .‬‬
‫ה‪9 m .‬‬
‫‪ )13‬שני קפיצים בעל קבועי קפיצים ‪ 𝑘1‬ו‪ 𝑘2-‬מחוברים בטור אל הקיר‪ ,‬כנראה בציור‪ .‬כוח 𝐹‪ ,‬הפועל בקצה אחד‪,‬‬
‫מאריך את קפיץ ‪ 1‬ב‪ ∆𝑥1 -‬ואת קפיץ ‪ 2‬ב‪ .∆𝑥2-‬הכוח המופעל על ידי הקיר על קפיץ ‪ 1‬הוא (הכיוון החיובי ימינה)‪:‬‬
‫א‪0 .‬‬
‫ב‪−𝑘1 ∆𝑥1 .‬‬
‫ג‪−𝑘2 ∆𝑥2 .‬‬
‫ד‪𝐹 .‬‬
‫ה‪−𝐹 .‬‬
‫‪ )14‬שחיין שוחה לרוחב הנהר ומגיע לגדה הנגדית ישירות מול המקום בו התחיל‪ .‬הנהר זורם במהירות של ‪4 m/s‬‬
‫ובנקודה זו בעל רוחב של ‪ .100 m‬השחיין שוחה במהירות של ‪ 5 m/s‬ביחס למים‪ .‬כמה זמן לוקח לו לחצות את הנהר‬
‫ולהגיע לגדה הנגדית?‬
‫א‪33 s .‬‬
‫ב‪25 s .‬‬
‫ג‪100 s .‬‬
‫ד‪30 s .‬‬
‫ה‪66 s .‬‬
‫‪ )15‬מוט דק ואחיד בעל מסה 𝑀 ואורך 𝐿 ממוקם אנכית מעל לנקודת ציר מקובעת וחסרת חיכוך‪ ,‬כנראה בציור‪ ,‬ואז‬
‫משוחרר ליפול לקרקע‪ .‬מהי מהירות הקצה החופשי של המוט כאשר הוא פוגע בקרקע?‬
‫‪1/2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1/2‬‬
‫‪3‬‬
‫א‪(3 𝑔𝐿) .‬‬
‫ב‪(𝑔𝐿)1/2 .‬‬
‫ג‪(3𝑔𝐿)1/2 .‬‬
‫ד‪(2 𝑔𝐿) .‬‬
‫ה‪(12𝑔𝐿)1/2 .‬‬
‫‪ )16‬חלקיק נע לאורך ציר 𝑧‪ .‬המיקום שלו נתון על ידי‪ .𝑧(𝑡) = 16𝑡𝑒 −𝑡 :‬מהו מרחקו של החלקיק מהראשית כאשר‬
‫הוא נעצר בפעם הראשונה? מהו זמן העצירה?‬
‫א‪𝑧 = 16⁄𝑒 , 𝑡 = ∞ .‬‬
‫ב‪𝑧 = 16𝑒, 𝑡 = 1 s .‬‬
‫ג‪𝑧 = 0, 𝑡 = ∞ .‬‬
‫ד‪𝑧 = 16⁄𝑒 , 𝑡 = 1 s .‬‬
‫ה‪𝑧 = 16𝑒, 𝑡 = ∞ .‬‬
‫‪ )17‬מסה ‪ 𝑚2‬קשורה למסה ‪ 𝑚1‬על ידי חוט דק‪ 𝑚1 .‬קשורה לקפיץ אנכי (ראו ציור) שקבועו 𝑘‪ .‬המערכת נמצאת‬
‫במנוחה ואז נקרע החוט‪ .‬האמפליטודה של התנועה ההרמונית היא‪:‬‬
‫א‪𝑚1 𝑔⁄𝑘 .‬‬
‫ב‪𝑚2 𝑔⁄𝑘 .‬‬
‫ג‪(𝑚1 + 𝑚2 )𝑔⁄𝑘 .‬‬
‫ד‪(𝑚2 − 𝑚1 )𝑔⁄𝑘 .‬‬
‫ה‪𝑚2 (𝑚1 + 𝑚2 )𝑔⁄(𝑚1 𝑘) .‬‬
‫‪ )18‬נתונה מסה ‪ 𝑀2‬בצורת משולש שעליה מונחת מסה ‪ 𝑀1‬בצורת ריבוע‪ .‬אין חיכוך בין המסות ואין חיכוך בין מסה‬
‫‪ 𝑀2‬והרצפה‪ .‬מהו הכוח הנדרש כך שמסה ‪ 𝑀1‬לא תנוע על גבי מסה ‪?𝑀2‬‬
‫א‪(𝑀1 + 𝑀2 )𝑔 .‬‬
‫ב‪(𝑀2 − 𝑀1 )𝑔 .‬‬
‫ג‪(𝑀1 + 𝑀2 )𝑔 tan 𝛼 .‬‬
‫ד‪𝑀1 𝑔 tan 𝛼 .‬‬
‫ה‪𝑀1 𝑔 sin 𝛼 .‬‬
‫‪ )19‬קורה בעלת מסה 𝑚 ואורך 𝐿 מוחזקת לקיר על ידי ציר‪ .‬משחררים את הקורה ממנוחה‪ .‬מומנט ההתמד של הקורה‬
‫‪1‬‬
‫יחסית לציר‪ .𝐼 = 3 𝑚𝐿2 :‬התאוצה הזוויתית כפונקציה של הזווית 𝛽‪:‬‬
‫א‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫ד‪.‬‬
‫ה‪.‬‬
‫𝛽 ‪3𝑔 cos‬‬
‫𝐿‪2‬‬
‫𝛽 ‪3𝑔 sin‬‬
‫𝑔‪3‬‬
‫𝐿‪2‬‬
‫𝐿‪2‬‬
‫𝛽 ‪𝑔 tan‬‬
‫𝐿‬
‫𝑔‪3‬‬
‫𝛽 ‪2𝐿 cos‬‬
‫‪ )20‬כדור שמסתו ‪ 1‬ק"ג תלוי על חוט שאורכו ‪ 1.5‬מטר‪ .‬הכדור מוסט בזווית ‪( 30º‬ראו ציור‪ ,‬משמאל לקו המקווקו)‬
‫ומשוחרר‪ .‬מסלול הכדור מופרע על ידי מסמר התקוע ‪ 1‬מטר מתחת לנקודת החיבור של החוט (מימין לקו המקווקו)‪.‬‬
‫מהי הזווית המקסימלית אליה יכול להגיע הכדור?‬
‫א‪10º .‬‬
‫ב‪13º .‬‬
‫ג‪30º .‬‬
‫ד‪42º .‬‬
‫ה‪53º .‬‬
A
B
C
D
X
E
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20