PEMERINTAH KABUPATEN KARANGANYARDINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN SMA/MA KABUPATEN KARANGANYAR

--------------------------------------------------------------------------------------------------------ULANGAN AKHIR SEMESTER.GASAL

TAHUN PELAJARAN 2011-2012 Mata pelajaran : Fisika Kelas : XI IPA Waktu : 120 menit.

A. PILIHLAH SALAH SATU JAWABAN YANG PALING TEPAT.

1. Vektor posisi sebuah partikel yang bergerak pada bidang dinyatakan oleh persamaan r = (8t) i + (2t2 - 4t) j. Besar perpindahan partikel dari t = 0 sampai dengan t = 5 adalah ………a. 30 mb. 40 mc. 50 md. 60 m e. 70 m

2. Gerak suatu benda dinyatakan dengan persamaan posisi r = (2t 2- 4t + 8) i + (1,5t 2- 3t - 6) jSemua besaran dalam SI, setelah bergerak selama 2 detik kelajuannya adalah……a. 1 m/sb. 5 m/sc. 7 m/sd. 12 m/se. 25 m/s

3. Persamaan vektor posisi sebuah partikel setiap saat adalah r = ( t3- 2t2 ) i + (3t2) j, jika r dalam m dan t dalam sekon. Percepatan partikel setelah 2 sekon adalah ...a. 2 m/s2

b. 4 m/s2

c. 6 m/s2

d. 8 m/s2

e. 10 m/s2

4. Sebuah partikel bergerak searah sumbu X dengan persamaan percepatan a = (2 + 3t) m/s2 pada saat t = 0 kecepatan partikel 2 m/s dan berada pada posisi 3m,maka :

1) Kecepatan partikel pada saat t = 1s adalah 5,5m/s2) Posisi pada saat t = 3 s adalah 31,5 m

3) Kecepatan rata-rata pada selang waktu t = 1s sampai t =3s adalah 12,5 m/s4) Partikel mengalami gerak lurus berubah beraturan.

Pernyataan yang benar adalah.........a. 1,2,3,4b. 1,2,3c. 1,2,4d. 1,3,4e. 2,3,4

5. Suatu benda bergerak sepanjang suatu garis lurus dan percepatannya berubah terhadap waktu yang diberikan oleh a = (2-3t), t dalam sekon dan a dalam m/s2. Setelah 5 sekon dari awal pengamatan, kelajuannya adalah 20 rn/s. Kelajuan awal benda adalah a. 20,0 m/s d. 32,5 m/s

b. 22,5 m/s e. 47,5 m/sc. 30,0 m/s

6. Suatu partikel bergerak melingkar dengan persamaan θ = (t 3 + 2t 2 +t) rad, t dalam detik Besar percepatan sudut partikel pada saat t =5s adalah……..

a. 12 rad/s2

b. 24 rad/s2

c. 34 rad/s2

d. 54 rad/s2

e. 60 rad/s2

7. Suatu partikel berotasi mengelilingi suatu sumbu dengan persamaan posisi sudut sebagai berikut θ = (2t 2+3t+2) rad, t dalam detik maka :

1) Posisi sudut partikel pada t = 1 s adalah 7 rad2) Kecepatan sudut partikel pada t =1s adalah 7 rad/s3) Kecepatan sudut rata-rata pada selang waktu t = 1s sampai t = 3s adalah 11 rad/s4) Percepatan sudut pada t = 1s adalah 4 rad/s2

Pernyataan yang benar adalah……..a. 1,2,3,4b. 1,2,3c. 1,3d. 2,4e. 4

8. Sebuah perahu menyeberangi sungai yang lebarnya 180 meter dan kecepatan arus airnya 4 m/s. Bila perahu diarahkan menyilang tegak lurus sungai dengan kecepatan 3 m/s, maka setelah sampai di seberang perahu telah menempuh lintasan sejauh…………

a. 180 mb. 240 mc. 300 md. 320 me. 360 m

9. Sebuah bola golf dipukul dengan kecepatan 9,8 m/s membentuk sudut α terhadap horizontal. Bila sin α = 4/5, g = 9,8 m/s2 dan lapangan golf datar, maka lama waktu yang diperlukan bola golf untuk sampai kepermukaan lapangan lagi adalah………….detik

a. 0,5b. 1,5c. 1,6d. 1,7e. 1,8

10. Sebutir peluru ditembakkan dengan kecepatan awal 10 m/s dan membentuk sudut 300

terhadap arah mendatar. Kecepatan peluru setelah 2 detik adalah …..a. 10 m/s d. 20 m/s

b. 10√2m/s e. 20√2m/s

c. 10√3 m/s

11. Pada waktu bersamaan dua bola di lempar keatas masing-masing dengan kelajuan V1=10 m/s (bola I) dan V2 = 20 m/s (bola II). Jarak antara kedua bola pada saat bola I mencapai titik tertinggi adalah………..

a. 30 mb. 25 mc. 20 md. 15 me. 10 m

12. Sebuah pesawat terbang menukik ke bawah dengan kecepatan tetap 400 m/s membentuk sudut 30° dengan garis horizontal. Pada ketinggian 880 m dari tanah. Pesawat menjatuhkan bom. Jika g=10 m/s2, waktu yang diperlukan bom untuk mencapai tanah adalah …..

a. 2 sekon d. 40 sekonb. 4 sekon e. 44 sekonc. 20 sekon

13. Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan awal 50 m/s dan arah 150 terhadap horizontal. Jarak tembak maksimal peluru tersebut adalah ……

a. 125 m d. 100 mb. 200 m e. 50 mc. 250 m

14. Sebuah peluru bermassa 20 gram ditembakkan dengan sudut elevasi 30o dan kecepatan awal 40 m/s sehingga lintasannya membentuk lintasan parabola. Energi potensial di titik tertinggi pada lintasannya adalah ...a. 2 Jb. 4 Jc. 5 Jd. 6 Je. 8 J

15. Sebuah benda dilemparkan pada sudut elevasi tertentu ke atas sehingga membentuk lintasan parabola. Pada titik tertinggi, perbandingan energi kinetik dan energi potensial adalah 3 : 1. Besar sudut elevasi pelemparan benda adalah ...a. 300

b. 370

c. 450

d. 530

e. 600

16. Benda A bermassa 2 kg berada 5 m dari benda B yang bermassa 4,5 kg, sedangkan benda C yang bermassa 3 kg berada tepat di tengah –tengah antara benda A dan benda B. Jika gaya gravitasi pada benda C sama dengan nol, jarak benda A dan benda B adalah .......a. 1 mb. 2 mc. 2,5 md. 3 me. 4,5 m

17. Percepatan gravitasi di suatu tempat pada ketinggian h di atas permukaan bumi adalah

116 g,

dimana g adalah percepatan gravitasi di permukaan bumi. Jika bumi dianggap bulat sempurna dengan jari-jari R, maka besarnya h adalah ...a. Rb. 2Rc. 3Rd. 4Re. 5R

18. Diameter suatu Planet dua kali diameter Bumi dan percepatan gravitasi di Planet tersebut sama dengan di permukaan Bumi. Jika massa Bumi M, maka massa planet sama dengan ......a. ¼ Mb. ½ Mc. Md. 2 Me. 4 M

19. Percepatan gravitasi di permukaan bumi adalah 10 m/s2. Massa planet Mars adalah

15 massa

Bumi dan jari-jarinya adalah

12 kali jari-jari Bumi. Besarnya percepatan gravitasi di

permukaan planet Mars adalah ...a. 2 m/s2

b. 4 m/s2

c. 8 m/s2

d. 10 m/s2

e. 12 m/s2

20. Jarak planet A Ke Matahari empat kali jarak planet B ke Matahari. Jika periode revolusi planet A adalah T maka periode revolusi planet B adalah ...

a.

112 T

b.

110 T

c.

18 T

d.

16 T

e.

14 T

21. Sebuah satelit mengalami gaya sentripetal 5000 N, ketika mengorbit bumi pada ketinggian 300 km dari permukaan bumi. Jika massa satelit 1000 kg, maka percepatan gravitasi pada satelit yang di sebabkan oleh bumi adalah sebesar...a. 1,60m /s2

b. 3,30m /s2

c. 5,00m /s2

d.10,60m /s2

e.15,00m /s2

22. Pertanyaan berikut untuk satelit yang mengorbit bumi.1. Hanya mengalami gaya gravitasi bumi.2. Mengalami percepatan jatuh bebas ke arah bumi.3. Periodenya 24 jam untuk satelit geostasioner.4. Mengalami gaya sentripetal dan gaya gravitasi.Pertanyaan yang benar adalah...a. 1,2 dan 3b. 1dan 3c. 2 dan 4d. 4 saja

e. Semua benar

23. Gaya F dikerjakan pada kedua ujung kawat A sehingga bertambah panjang ∆ℓ. Kawat B jenisnya sama dengan kawat A memiliki panjang 1,5 kali panjang kawat A dan diameternya juga 1,5 kali diameter kawat A. Jika gaya F tersebut dikerjakan pada kedua ujung kawat B, maka pertambahan panjang kawat B adalah …

a. 14

∆ℓ

b. 12

∆ℓ

c. 23

∆ℓ

d. 32

∆ℓ

e. sama dengan ∆ℓ

24. Sebuah pegas dengan konstanta k digantung secara vertikal dan pada ujung pegas diberi beban bermassa m dan bergetar dengan frekuensi f. Jika beban diganti dengan benda yang bermassa 4 m, maka jika digetarkan frekuensinya menjadi ...

a. 0,25fb. 0,5fc. fd. 1,5fe. 2f

25. Sebuah pegas memerlukan usaha 100 joule untuk meregang sepanjang 5 cm. Usaha yang diperlukan untuk meregangkan pegas sepanjang 2 cm adalah…………

a. 24 Jb. 20 Jc. 16 Jd. 10 Je. 8 J

26. Dua pegas dengan konstanta pegas 100 N/m dan 300 N/m di hubungkan secara seri. Bila pegas tersebut diberi gaya 30 N, maka pertambahan panjang susunan pegas tersebut adalah………

a. 10 cmb. 15 cmc. 20 cmd. 30 cme. 40 cm

27. Pada getaran harmonis pegas, apabila massa beban yang digantungkan pada ujung bawah pegas 1 kg, periode getarannya 2 detik. Jika massa beban di tambah sehingga sekarang menjadi 4 kg, maka periode getarannya adalah………..detik

a. 0,25b. 0,5c. 1d. 4e. 8

28. Sebuah titik materi melakukan getaran harmonis sederhana dengan amplitudo A. Pada saat simpangannya ½ √2 A, maka fase getarannya terhadap titik seimbang adalah……….

a. 1/8

b. ¼

c. ½

d. ½ √2

e. √2

29. Pada saat energi kinetik benda bergetar selaras sama dengan energi potensialnya maka…….

a. Sudut fasenya 1800

b. Fasenya ¾

c. Sudut fasenya 450

d. Fasenya ¼

e. Percepatannya nol

30. Sebuah benda yang tergantung pada ujung pegas dengan konstanta k melakukan gerak harmonis sederhana dengan amplitudo A. Pada saat simpangannya setengah dari amplitudonya, besar energi kinetiknya adalah ...

a. 0,75 kA2

b. 0,5 kA2

c. 0,375 kA2

d. 0,25 kA2

e. 0,125 kA2

31. Sebuah benda melakukan gerak harmonis sederhana dengan amplitudo A dan periode T.

Setelah bergerak selama

18 T dari titik keseimbangannya, maka simpangan benda adalah

a.

A2

b.

A

√2

c.

A2√2

d.

A8

e.

32A√2

32. Berikut ini adalah pernyataan-pernyataan yang berkaitan dengan energi gerak harmonis.1. Energi gerak harmonis terdiri dari energi potensial dan energi mekanik.2. Energi potensial maksimum saat fasenya 0,25.3. Energi mekaniknya berbanding langsung terhadap kecepatannya.4. Energi potensialnya selalu sama dengan energi mekaniknya.

Pernyataan yang benar adalah . . . .a. 1 dan 2b. 1, 2, dan 3c. 1 dan 4d. 2, 3, dan 4e. 3 dan 4

33. Sebuah kereta mainan di tarik oleh seorang anak kecil dengan gaya 10 N dan arah membentuk sudut 600 terhadap horizontal. Jika kereta tersebut bergerak sejauh 5 m, maka usaha yang telah dilakukan oleh anak kecil tersebut adalah………..

a. 10 J

b. 15 J

c. 20 J

d. 25 J

e. 30 J

34. Sebuah benda bermassa 4 kg mula-mula diam, di beri gaya 8 N secara horizontal selama 5 detik. Energi kinetik akhir yang dimiliki benda sebesar……….

a. 50 J

b. 100 J

c. 150 J

d. 200 J

e. 250 J

35. Seorang pemain ski meluncur menuruni bukit es yang tingginya 125 m dari dasar bukit. Bila g = 10 m/s2 dan dianggap tidak ada gesekan, maka kelajuan pemain ski pada saat tiba di dasar bukit adalah………..m/s

a. 100

b. 75

c. 50

d. 25

e. 10

36. Sebuah mobil massanya 1200 kg sedang bergerak dengan laju 90 km/jam. Agar mobil dapat berhenti setelah menempuh jarak 125 meter, diperlukan gaya pengereman sebesar . . . . .

a. 120 Nb. 950 Nc. 3000 Nd. 16 500 Ne. 38 880 N

37. Setiap detik air terjun mencurahkan air yang massanya 75 x 103 kg, jatuh memutar turbin generator listrik yang berada sejauh 100 m di bawahnya. Jika 20 % energi air berubah menjadi energi listrik, maka daya yang dihasilkan generator adalah…

a. 10 kWb. 15 kWc. 20 kWd. 15 MWe. 25 MW

38. Sebuah bola massanya 0,4 kg bergerak horizontal ke kiri dengan kecepatan 30 m/s menumbuk dinding dan terpantul horizontal ke kanan dengan kecepatan 20 m/s. Impuls yang dikerjakan dinding pada bola adalah sebesar . . . .

a. 4 kg m s-1

b. 12 kg m s-1

c. 20 kg m s-1

d. - 4 kg m s-1

e. -12 kg m s-1

39. Pada tumbukan lenting sebagian berlaku :

1) Hukum kekekalan momentum 2) Hukum kekekalan energi kinetik3) Koefisien restitusinya diantara nol dan satu.

Pernyataan yang benar adalah……….a. 1 sajab. 1 dan 2c. 1 dan 3d. 2 dan 3e. 1,2 dan 3

40. Sebuah mobil bermassa 1000 kg bergerak dengan kelajuan 45 m/s bertabrakan dengan sebuah mobil bermassa 500 kg yang mula-mula diam. Jika tumbukan tak lenting sama sekali ,maka besar kelajuan kedua mobil setelah tumbukan adalah……….. m/s

a. 50b. 40c. 30d. 20e. 10

B. JAWABLAH SOAL-SOAL DIBAWAH DENGAN SINGKAT DAN JELAS.

1. Sebuah benda bergerak lurus dengan posisi setiap saat dinyatakan oleh persamaan r = 8 t2 + 4t – 2, bila r dalam meter, dan t dalam detik. Tentukan ;

a. Kecepatan rata-rata dari t = 2 sampai dengan t = 4b. Kecepatan benda pada saat t = 4c. Percepatan benda.

2. Benda A bermassa 2 kg berada pada jarak 5 m terhadap benda B yang bermassa 4,5 kg. Sedangkan benda C yang bermassa 3 kg terletak diantara benda A dan B. Bila jarak benda A dan benda C 2 m, tentukan resultan gaya gravitasi yang bekerja pada benda C.

3. Sebuah mesin pompa air dapat menaikkan air ke sebuah bak penampung setinggi 5 meter. Dalam waktu 5 menit mesin tersebut dapat menaikkan air sebanyak 300 liter. Tentukan daya mesin pompa air tersebut. ( g = 10 m/s2 )

4. Sebuah benda yang massanya 100 gram bergerak harmonis dengan persamaan simpangan y = 8 sin 0,5π t cm. Tentukan :

a. Periodeb. Fase getaran setelah bergetar selama 2 detik.c. Simpangan setelah bergetar selama 1 detik.d. Kecepatan maksimum.e. Energi mekanik.

5. Seorang Anak yang massanya 25 kg naik perahu dengan kecepatan 2 m/s. Anak tersebut melemparkan bola yang massanya 4,5 kg kearah belakang perahu dengan kecepatan 10 m/s. Jika massa perahu 50 kg tentukan kecepatan perahu setelah Anak melempar bola.