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
vo. 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. vo
B.
vo
C.
vo
D.
vo
E.
vo
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
12.46.00
