Soal dan Kunci Jawaban Fisika Kelas 10 Bab Usaha dan Energi Erlangga (Marthen Kanginan)

 Soal dan Kunci Jawaban Fisika Kelas 10 Bab Usaha dan Energi Erlangga (Marthen Kanginan)

1.      Perhatikan gambar berikut.

Jika benda berpindah sejauh 2,5 m; besar usaha yang dikerjakan pada benda adalah ….

A.    25 J

B.     37,5 J

C.     50 J

D.    62,5 J

E.     75 J

2.      Jika gaya interaksi satelit dengan Bumi pada orbit lingkaran adalah 10.000 N, besar usaha yang dilakukan Bumi terhadap satelit ….

A.    10.000 J

B.     5.000 J

C.     2.500 J

D.    1.250 J

E.     0 J

3.      Sebuah gaya F = (2i + 3j) N melaukan usaha dengan titik tangkapnya berpindah menurut r = (4i + aj) m, vektor i dan j berturut-turut adalah vektor satuan yang searah dengan sumbu X dan Y pada koordinat Cartesius. Jika usaha bernilai 26 J, nilai a adalah ….

A.    5

B.     6

C.     7

D.    8

E.     12

4.      Sebuah gaya F bekerja pada benda yang bergerak sepanjang sumbu X. Usaha yang dikerjakan gaya Fx pada benda dari x = 2 sampai dengan x = 9 adalah ….

A.    2 J

B.     0 J

C.     8 J

D.    -5 J

E.     -3 J

5.      Odi mengendarai mobil bermassa 4.000 Kg di jalan lurus dengan kecepatan 25 m/s. Lantaran melihat kemacetan dari jauh, dia mengerem mobil sehingga kecepatan mobilnya berkurang secara teratur menjadi 15 m/s. Usaha oleh gaya pengereman adalah ….

A.    200 kJ

B.     300 kJ

C.     400 kJ

D.    700 kJ

E.     800 kJ

6.      Sebuah benda m = 1 kg mula-mula bergerak mendatar dengan kecepatan 10 m/s. Kemudian diberi gaya konstan 2 N selama 10 s searah dengan arah gerak. Besarnya perubahan energi benda selama t = 10 s adalah ….

A.    50 J

B.     200 J

C.     400 J

D.    450 J

E.     500 J

7.      Tiga mobil mainan X, Y, dan Z bergerak menuruni lintasan yang bentuknya berbeda seperti ditunjukan gambar di samping. Ketiga mobil bergerak pada saat yang sama, dan dari keadaan diam. Abaiakan gesekan lintasan dan hambatan udara. Saat ketiga mobil tiba di ujung lintasan, kelajuan yang diukur adalah ….

A.    X paling cepat

B.     Y paling cepat

C.     Z paling cepat

D.    Ketiga mobil kira-kira sama

E.     Mobil yang paling cepat tidak dapat ditentukan dari iformasi yang diberikan

8.      Dua orang membawa dua kotak identik masing-masing beratnya 40 N manaiki suatu bidang miring. Panjang bidang miring dalam waktu 4 s dan orang lainnya berjalan menaiki bidang miring dalam waktu 6 s. Selisih daya kedua orang tersebut untuk membawa kotak menaiki bidang miring adalah ….

A.    5 W

B.     10 W

C.     15 W

D.    20 W

E.     30 W

9.      Sebuah pegas menggantung dalam keadaan normal dengan panjang 20 cm. Jika pada ujung pegas digantungkan sebuah benda yang mempunyai massa 50 g, panjang pegas menjadi 25 cm. Kemudian benda tersebut disimpangkan sejauh 4 cm, maka energi potensial elastis sistem adalah ….

A.    0,008 J

B.     0,016 J

C.     0,2 J

D.    0,4 J

E.     2 J

10.  Massa 2 kg digantung pada pegas yang mempunyai tetapagan gaya 1.000 N/m, hingga mencapai keadaan diam setimbang. Usaha yang diperlukan untuk mengubah simpangan benda dari posisi seimbangnya dari 2 cm menjadi 8 cm adalah ….

A.    10 J

B.     8 J

C.     6 J

D.    4 J

E.     3 J

11.  Sebuah asteroid bermassa m bergerak dalam orbitnya yang membentuk lingkaran dengan jari-jari r di sekitar Matahari. Dengan aggapan bahwa Matahari tidak bergerak dan massanya M, maka energi total asteroid tersebut adalah ….

A.   

B.    

C.    

D.   

E.    

12.  Balok 20 N terletak di dasar bidang miring yang licin seperti ditunjukan pada gambar di samping. Usaha yang diperlukan untuk memindahkan balok ke puncak bidang miring tersebut adalah ….

A.    10 J

B.     60 J

C.     80 J

D.    100 J

E.     125 J

13.  Sebuah bola bermassa 0,1 kg dilempar mendatar dengan kecepatan 6 m/s dari atap gedung setinggi 5 m. Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m/s², energi kinetik bola pada ketinggian 2 m adalah ….

A.    6,8 J

B.     4,8 J

C.     3,8 J

D.    3 J

E.     2 J

14.  Seorang anak melempar sebuah bola vertikal ke atas. Waktu total bola di udara adalah T. Ketinggian maksimumnya adalah H. Jika hambatan udara di abaikan, ketinggian bola setelah berada di udara selama waktu T/4 adalah ….

A.    ¼ H

B.     ⅓ H

C.     ½ H

D.    ⅔ H

E.     ¾ H

15.  Suatu benda bermassa m dilemparkan ke atas dari permukaan tanah dengan kelajuan awal v_o. Selain mendapatkan gaya gravitasi, mg, benda tersebut mendapatkan gesekan udara sebesar ¼ mg dan arahnya berlawanan dengan arah gerak. Kelajuan benda ketika mencapai permukaan tanah lagi adalah ….

A.    v_o

B.      v_o

C.      v_o

D.     v_o

E.      v_o

16.  Sebuah partikel bergerak harmonik sederhana dengan amplitudo A. Saat simpangannya , nilai perbandingan kecepatannya dengan kecepatan maksimumnya adalah ….

A.    3

B.      

C.     2

D.   

E.      

17.  Sebuah peluru m = 100 gram ditembakan dengan kecepatan awal sebesar 100 m/s dengan sudut elevasi 30 derajat terhadap bidang horizontal. Jika g = 10 m/s2, besar perbandingan energi potensial dengan energi mekanik setelah 1 s adalah …..

A.   

B.    

C.    

D.   

E.    

18.  Sebuah peluru dengan massa 20 g ditembakan dengan sudut elevasi 30⁰ dan kecepatan 40 m/s. Jika gesekan degnan udara diabaiakan, energi potensial peluru pada titik tertinggi adalah ….. J

A.    2

B.     4

C.     5

D.    6

E.     8

19.  Sebuah pistol mainan bekerja dengan munggunakan pegas untuk melontarkan peluru. Jika pistol yang sudah dalam keadaan terkokang, yaitu dengan menekan pegas sejauh x, diarahkan dengan membuat sudut elevasi  terhadap horizontal, peluru yang terlepas dapat mencapai ketinggian h. Jika massa peluru adalah m dan percepatan gravitasi adalah g maka konstanta pegas adalah ….

A.   

B.    

C.    

D.    k =

E.     k =

20.  Sebuah benda bermassa 0,5 kg mula-mula diam meluncur sejauh 3 m pada papan licin yang membentuk sudut 30⁰ dengan bidang datar. Kemudian benda A menumbuk pegas P yang salah satunya tertancap kuat pada ujung papan. Jika konstanta pegas 900 N/m, pemendekan maksimum pegas adalah ….

A.    4,9 cm

B.     8,7 cm

C.     10,6 cm

D.    12,9 cm

E.     18,7 cm

21.  Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut.

1)      Energi mekanik benda yang dipengaruhi oleh gaya nonkonservatif besarnya tidak konstan.

2)      Kerja yang dilakukan oleh gaya nonkonservatif pada benda sama dengan nilai negatif perubahan energi potensial benda

3)      Kerja yang dilakukan oleh gaya nonkonservatif pada benda bergantung pada lintasan gerak benda.

4)      Contoh gaya nonkonservatif adalah gaya Coulomb

Pernyataan-pernyataan yang benar tentang gaya nonkonservatif ditunjukan oleh nomor ….

A.    1, 2, 3, dan 4

B.     1, 2, 3, dan 3

C.     1 dan 3

D.    2 dan 4

E.     4

22.  Sebuah balok bermassa 3 kg bergerak ke atas pada bidang miring dengan sudut kemiringan sebesar 60⁰ dengan energi kinetik awal 18 J. Jika koefisien gesekannya 0,3; jarak terjatuh yang dicapai balok pada saat meluncur pada bidang miring adalah ….

A.    1 m

B.     0,8 m

C.     0,6 m

D.    0,4 m

E.     0,2 m

23.  Sebuah mobil bermassa m memiliki mesin berdaya P. Jika pengaruh gesekan kecil waktu minimum yang diperlukan mobil agar mencapai kecepatan v dari keadaan diam adalah ….

A.   

B.    

C.    

D.   

E.    

24.  Balok A dengan berat 100 N bergerak menaiki bidang miring 30⁰  tanpa gesekan oleh tarikan gaya F sehingga balok tersebut bergerak dengan kelajuan konstan. Besar usaha yang telah dilakukan oleh F saat balok mencapai puncak bidang miring adalah ….

A.    500 J

B.     250 J

C.     0 J

D.    -250 J

E.     -500 J

25.  Sebuah balok bermassa m dilepaskan dari titik A. Jika dianggap selama geraknya tidak ada gesekan yang bekerja pada balok, ketinggian minimum (h) adalah ….

A.    2 R

B.     R

C.     3 R

D.     R

E.     4 R

Untuk Kunci Jawaban Di sini