Section A

Bahagian A

[60 marks]

Answer all questions in this section.

Jawab semua soalan dalam bahagian ini.

1 Diagram 1.1 shows the process of determining the diameter of a ball bearing using a metre rule. Five identical ball bearings were placed side by side to measure the total length of their diameters.

Rajah 1.1 menunjukkan proses menentukan diameter satu alas bebola dengan menggunakan pembaris meter. Lima alas bebola diletakkan bersebelahan untuk mengukur jumlah panjang diameter semua alas bebola itu.

Diagram 1.1

Rajah 1.1

(a) What is the sensitivity of the metre rule?

Berapakah kepekaan pembaris meter itu?

……………………………..……………………………………………….

[1 mark]

[1markah]

(b) Based on Diagram 1.1;

Berdasarkan Rajah 1.1;

(i) What is the total length of the diameters of the five ball bearings?

Berapakah jumlah panjang diameter bagi kesemua lima alas bebola itu?

…………………………..…………………………………………….

[2 mark]

[2markah]

2

3 cm 4 cm 5 cm 6 cm

(ii) What is the diameter of one ball bearing?

Berapakah diameter bagi satu alas bebola?

[3 mark]

[3markah]

(b) Name another instrument which has higher sensitivity and give mean of sensitivity

Namakan satu alat pengukur yang mempunyai kepekaan yang lebih tinggi dan beri maksud kepekaan.

………………………………..………………………………………………….........

………………………………………………………………………………………...

………………………………………………………………………………………..

[3 mark]

[3markah]

3

2 Diagram 1 shows a boy as he jogs from P to R and back to Q.Rajah 1 menunjukkan seorang pelajar sedang berlari dari P ke R dan balik ke Q..

(a) Name one physical quantity relating to the boy’s position as he jogs?Namakan satu kuantiti fizik yang berkaitan dengan kedudukan pelajar semasa dia sedang berlari?

................................................................................................................................. [1mark]

[1markah](b) What is the type of the physical quantity that you state in (a)?

Tick the correct answer in the box provided.Apakah jenis kuantiti fizik yang dinyatakan di dalam (a).Tanda ( √ ) jawapan yang betul dalam petak yang disediakan.

Scalar quantity (kuantiti skalar)

Vector quantity ( kuantiti vektor )

[1mark][1markah]

(c) If he took 30 s to complete the motion, calculate his average velocity?Hitungkan halaju purata pelajar itu jika dia mengambil masa 30 s untuk melengkapkan gerakan tersebut.

[2marks][2markah]

(d) Fine the momentum if mass of the boy is 50kg? Cari momentum jika jisim pelajar itu ialah 50kg?

[2marks][2markah]

4

Diagram 1Rajah 1

P Q R80 m 20 m

3 Diagram 2.1 shows the graph of velocity against time from the test drive of a new car carrying four passengers.

Rajah 2.1 menunjukkan graf halaju melawan masa daripada ujian sebuah kereta baru yang sedang membawa empat orang penumpang.

Diagram 2.1

Rajah 2.1

(a) (i) What is meant by acceleration?

Apakah yang dimaksudkan dengan pecutan?

…………………………..…………………………………………….

[2 mark]

[2markah]

(ii) On the graph in Diagram 2.1, mark the point X where the acceleration of the car begins to decrease.

Pada graf dalam Rajah 2.1, tandakan titik X di mana pecutan kereta itu mulai berkurang.

[1 mark]

[1markah]

5

Time / sMasa / s76543210

Velocity / m s–1

Halaju / m s–1

5

10

15

20

25

30

35

(b) Calculate the distance travelled by the car from t = 3 s to t = 5 s.

Hitungkan jarak dilalui kereta itu dari t = 3 s ke t = 5 s.

[3 marks]

[3markah]

(c) Sketch in Diagram 2.1, the graph that will be obtained if the car is tested again without any passengers.

Lakarkan dalam Rajah 2.1, graf yang akan diperoleh jika kereta itu diuji semula tanpa penumpang.

[3 mark]

[3markah]

6

4 Diagram 5.1 and Diagram 5.2 show two coconut trees, one by the roadside and the other by the beach. A coconut from each tree falls from the same height and lands on the ground.

Rajah 5.1 dan Rajah 5.2 menunjukkan dua batang pokok kelapa, satu di tepi jalan dan satu lagi di tepi pantai. Buah kelapa daripada setiap pokok gugur dari ketinggian yang sama ke tanah.

Diagram 5.1 / Rajah 5.1 Diagram 5.2 / Rajah 5.2

(a) (i) Name one force that is acting on the coconut during the fall.

Namakan satu daya yang bertindak ke atas buah kelapa itu ketika ia jatuh.

…………………………..…………………………………………….

[1 mark]

[1markah]

(ii) Name the type of motion of the coconut when it drops from the tree.

Namakan jenis gerakan buah kelapa itu apabila ia gugur daripada pokok.

…………………………..…………………………………………….

[1 mark]

[1marakh]

7

Coconut cracks Buah kelapa pecah

Coconut intact Buah kelapa tidak pecah

(b) Based on Diagram 5.1 and Diagram 5.2, compare

Berdasarkan Rajah 5.1 dan Rajah 5.2, bandingkan

(i) the force on the coconut that landed on the road and that landed on the beach.

daya ke atas buah kelapa yang gugur di atas jalan dan yang gugur di pantai.

…………………………..…………………………………………….

[1 mark]

[1markah]

(ii) the change in momentum.

perubahan momentum.

…………………………..…………………………………………….

[1 mark]

[1markah]

(iii) the time of impact of the coconuts on the road and on the beach.

masa pelanggaran antara buah kelapa dengan jalan dan buah kelapa dengan pantai.

…………………………..…………………………………………….

[1 mark]

[1markah]

(c) Based on your answers in (b) (i) and (b) (iii), state the relationship between the force produced in a collision and the time of impact.

Berdasarkan jawapan anda di (b) (i) dan (b) (iii), nyatakan hubungan di antara daya yang terhasil di dalam pelanggaran dan masa pelanggaran.

……………………………..……………………………………………….

[2 mark]

[2markah]

(d) Name the force that results from a collision as shown in both diagrams.

Namakan daya yang terhasil daripada pelanggaran seperti yang ditunjukkan di dalam kedua-dua rajah.

……………………………..……………………………………………….

[1 mark]

[1markah]

8

5 Diagram 1 shows an aeroplane flying horizontally with a constant velocity. P and Q are two forces which maintain the aeroplane at constant altitude.

Rajah 1 menunjukkan sebuah kapalterbang sedang terbang dengan halaju malar. P dan Q adalah dua daya yang menetapkan kapalterbang tersebut pada ketinggian tetap.

(a). Name the forces P and Q.Namakan daya-daya P dan Q.

P: …………………………………………………………………………...

Q: …………………………………………………………………………..[2 marks]

[2markah](b). Write equation to show the relationship between P and Q.

Tuliskan persamaan yang menunjukkan hubungan antara P dan Q.

……………………………………………………………………………[2 mark]

[2markah](c). Which of the forces is caused by the Bernoulli's effect?

Antara daya-daya tersebut yang manakah disebabkan oleh kesan Prinsip Bernoulli?

……………………………………………………………………………… [1 mark]

[1markah]

9

6 Diagram 6.1 and 6.2 show two watermelons fall off a table and drop on to surface A and surface B respectively.Rajah 6.1 dan 6.2 menunjukkan dua biji tembikai jatuh dari sebuah meja ke atas permukaan A dan permukaan B masing-masing.

(a). What is meant by impulse? Apakah yang dimaksudkan dengan impuls?

………………………………………………………………………………[2 mark]

[2markah](b) With reference to Diagram 6.1 and Diagram 6.2,

Merujuk kepada Rajah 6.1 dan Rajah 6.2,

(i) Compare the force on the watermelons that strike on Surface A and Surface B.Bandingkan daya pada tembikai yang menghentam ke atas Permukaan A dan Permukaan B.

………………………………………………………………………[1 mark]

[1markah]

10

Permukaan ASurface A

Diagram 6.2Rajah 6.2Diagram 6.1

Rajah 6.1

Surface BPermukaan B

(ii) Compare the time of impact of the watermelons on Surface A and Surface B.Bandingkan masa hentaman tembikai itu pada Permukaan A dan Permukaan B.

………………………………………………………………………[1 mark]

[1markah](iii). State the relationship between the force produced in a collision and

the time of impact.Nyatakan hubungan antara daya yang dihasilkan dalam suatu perlanggaran dengan masa hentaman.

………………………………………………………………………[2 mark]

[2markah](c) Mark with a ( ) for the correct statement about the change of momentum

of the watermelons in both situations above.Tandakan ( ) pada pernyataan yang betul mengenai perubahan momentum pada tembikai dalam dua situasi di atas.

The change of momentum of the watermelon in Diagram 6.1 is greater than that of the watermelon in Diagram 6.2.Perubahan momentum pada tembikai dalam Rajah 6.1 adalah lebih besar daripada tembikai dalam Rajah 6.2.

The change of momentum of the watermelon in Diagram 6.2 is greater than that of the watermelon in Diagram 6.1.Perubahan momentum pada tembikai dalam Rajah 6.2 adalah lebih besar daripada tembikai dalam Rajah 6.1.

The change of momentum of the watermelon in Diagram 6.1 is equal to that of the watermelon in Diagram 6.2.Perubahan momentum pada tembikai dalam Rajah 6.1 adalah sama dengan tembikai dalam Rajah 6.2.

[2 mark][2 markah]

(d) Suggest a suitable material for surface B.Cadangkan satu bahan yang sesuai bagi permukaan B.

………………………………………………………………………………[1 mark]

[1 markah]

11

(e)

Diagram 5.3 Rajah 5.3

By referring to the Diagram 6.3, give 4 example how the driver is able to avoid serious injuries when the car stopped suddenly.Rujuk pada Rajah 6.3, beri 4 contoh bagaimana pemandu itu dapat mengelakkan kecederaan yang parah ketika kereta berhenti dengan tiba-tiba.

………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………[4 marks]

[4 markah]

7 Diagram 7.1 shows the meniscus of mercury in a measuring cylinder. A, B and C are three eye positions while measuring the volume of the mercury. Rajah 7.1 menunjukkan meniskus bagi merkuri dalam satu selinder penyukat. A, B

12

cm3

10

20

30

40

cm3

10

20

30

40P

Q

R

dan C adalah tiga kedudukan mata semasa mengambil bacaan ispadu merkuri.

Diagram 1.1

Diagram 7.1 Diagram 7.2 Rajah 7.1 Rajah 7.2

(a) State the sensitivity of that measuring cylinder.Nyatakan kepekaan bagi selinder penyukat tersebut.

…………………………………………………………………..[1 mark]

[1markah]

(b) (i) From the diagram, which position of the eye is correct whilst taking the reading?Merujuk kepada rajah, kedudukan mata yang manakah adalah betul semasa mengambil bacaan?

…………………………………………………………………..[1 mark]

[1markah](ii) What is the volume of the mercury?

Berapakah isipadu merkuri tersebut?

…………………………………………………………………..[1 mark]

[1markah](c) Use a ruler to draw the meniscus if 32 cm3 if the water is poured in

the empty measuring cylinder.Gunakan pembaris unutk melukis meniskus jika 32 cm3 air dituang ke dalam selinder penyukat yang kosong

[2 mark] [2 markah]

8 Diagram 8.1 shows a motorcycle driven by a snatch thief overtaking a police car at 4.00 p.m. The police car pursued the motorcycle.

Graph from Diagram 8.2 shows velocity against time graph for both vehicles.

13

Rajah 8.1 menunjukkan sebuah motosikal yang ditunggang oleh seorang peragut telah memotong sebuah kereta polis pada pukul 4.00 petang. Kereta polis kemudiannya mengekori motosikal itu. Rajah 8.2 menunjukkan graf halaju melawan masa bagi kedua-dua kenderaan tersebut.

Diagram 8.1Rajah 8.1

Diagram 8.2Rajah 8.2

(a) Based on the graph in Diagram 8.2, state the type of motion for,Berdasarkan graf dalam rajah 8.2, nyatakan jenis gerakan bagi,(i) Motorcycle

Motosikal

…………………………………………………………………..[1 mark]

[1markah](ii) Police car

Kereta polis

…………………………………………………………………..[1 mark]

[1markah]

(b) (i) What is the net force acting on the motorcycle? Berapakah daya paduan yang bertindak ke atas motosikal?

14

Police carKereta Polis

Velocity / ms-1

Halaju / ms-1

TimeWaktu

04.00 pm

30

35

4.01 pm 4.02pm

MotorcycleMotosikal

......................................................................................................[2 mark]

[2markah]

(ii) Give a reason for your answer in 8(b)(i). Beri sebab bagi jawapan anda di 8(b)(i).

......................................................................................................[1 mark]

[1markah]

(c) Based on the graph in Diagram 8.2, calculate the distance traveled by the police car from 4.00 pm to 4.02 pm.Berdasarkan graf dalam Rajah 8.2, hitung jarak yang dilalui oleh kereta polis dari pukul 4.00 petang hingga 4.02 petang.

[3 marks][3markah]

(d) Find distance average traveled by motorcycle Cari purate jarak yang dilalui oleh motocycle

[3marks] [3markah] (e) Determine the force of motorcycle if the final velocity is 25 ms-1

Tentukan daya bagi motosikal jika halaju akhir motosikal itu ialah 25 ms-1

[4marks] [4markah]

Section BBahagian B

15

[ 20 marks][ 20 markah]

Answer any one questionJawab salah satu soalan

9. Diagram 9(a) shows the scale of a vernier caliper before it is used to measure the thickness of a coin while Diagram 9(b) shows the scale of a micrometer screw gauge before it is used to measure the thickness of a piece of paper.Rajah 9(a) menunjukan skala vernier caliper sebelum ia digunakan untuk mengukur ketebalan syiling dan rajah 9(b) menunjukan skala skru mirometer gauge sebelum ia digunakan untuk mengukur ketebalan ketebalan sekeping kertas

Diagram 9(a) Rajah(a)

Diagram 9(b) Rajah(b)

(a) (i) What is meant by consistency? [1 marks] Apakah yang di maksudkan dengan persis? [1markah] (ii) Using diagram a and b, state the reading shown by the instruments. Explain how the actual readings of a thickness of coin and thickness of a piece of paper can be obtained. [5 marks] Mengunakan ranjah a dan b, terangkan bacaan pada alat tersebut. Terangkan bagaimana bacaan ketebalan syiling dan kertas boleh diukur [5markah]

(b) Explain the meaning of accuracy and sensitivity and how they can be increased using a suitable example of measuring instrument. [4 marks]

16

Terangkan maksud kepekaan dan ketepatan dan terangkan bagaimana ia boleh ditingkatkan menggunakan contoh peralatan pengukuran yang sesuai. [4markah]

(c) In physics, measurements are usually accompanied by different types of errors. These errors can be classified generally as random and systematic error. Explain what random and systematic errors are and compare both errors. Dalam fizik penggukuran biasanya mempunyai perbezaan jenis ralat Ralat tersebut boleh dikelaskan sebagai ralat rawak dan sistematik Terangkan apakah ralat rawak dan sistematik dan buat perbandingan keduanya

In your answer, state: Dalam jawapan anda nyatakan:

(i) What errors areApakah itu ralat

(ii) How random errors are causedBagaimana ralat rawak berlaku

(iii) How systematic errors are causedBagaimana ralat sistematik berlaku

(iv) The effects of these errors in the measurementKesan ralat rawak terhadap pengukuran

(v) Step that can be taken to reduce the effect of these errors on the measurementLangkah yang boleh diambil untuk mengurangkan kesan ralat tersebut terhadap pengukuran

[10 marks] [10markah]

10 Diagram 10.1 shows two basketballs of the same mass being projected towards a wall. Ball A is hard while ball B is soft.

17

Diagram 10.2 shows the condition of the balls when they hit the wall. It was noticed that Ball A is rebounced with a higher velocity than Ball B. Rajah 10.1 menunjukan dua bola keranjang yang sama jisim yang melanggar dinding. Bola A adalah lebih keras berbanding bola B yang lebih lembut. Rajah 10.2 menunjukan keadaan bola apabila keduanya melanggar dinding. Ini menunjukan halaju bola A melantun lebih tinggi berbanding bola B.

A A

B B

Diagram 10.1 Diagram 10.2 Rajah 10.1 Rajah 10.2

(a) What is the meaning of momentum? [1 mark] Apakah maksud momentum? [1markah]

(b) Using Diagram 9.1 and Diagram 9.2, compare the shape of the ball when they hit the wall, the velocity after collision and the time of impact.

(b) Menggunakan Rajah 9.1 dan 9.2, bandingkan bentuk bola apabila kedua bola melanggar dinding,halaju dan keasn masa semasa perlanggran

State the relationship between the time of impact with the Nyatakan hubungan diantara kesan masa dengan

(i) impulsive force daya impul(ii) velocity after collision halaju selepas perlanggaran

[5 marks] [5markah]

(c) By using the relevant physics concept, explain why a softball player moves his hand backwards while catching a fast moving ball.

Dengan menggunakan konsep fizik yang sesuai, terangkan kenapa pemain

18

bola lisut meggerakkan tangan ke belakang semasa menangkap bola yang sedang bergerak laju.

[4 marks] [4markah]

Diagram 10.3 Rajah 10.3

(d) Driving is a necessity nowadays. To increase the safety of the driver and the passengers in a car, several safety features were installed into

the car. List five of these features and how they can help to reduce injuries in an event of an accident. [10 marks] Seorang pemandu sedang memandu.Untuk meningkatkn keselamatan pemandu dan penumpang di dalam kereta semua ciri keselamatan telah dilengkapkan kedalam kereta. Senaraikan lima ciri keselamatan dan bagaimana ia membantu untuk mengurangkan kecederaan semasa kemalangan [10markah]

Section C

19

Bahagian C

[20 marks][20markah]

Answer any one questionJawab hanya satu soalan

11. Encik Adli will be taking part in a four-wheel drive expedition to Taman Negara. In the expedition, he will have to drive through a hilly and unpaved area, and to cross streams.

Encik Adli akan menyertai bahagian dalam ekpedisi pacuan empat roda ke Taman Negara. Dalam ekpedisi itu, dia akan memandu di kawasan bercerun dan curam, dan menyeberangi lurah

Table 11 shows the characteristic of vehicles that can be used in the expedition, Jadual 11 menunjukan cirri kenderaan yang boleh digunakan semasa ekpedisi

Characteristics Ciri

VehiclesKenderaan

Mass / kgJisim/kg

Engine CapacityKapasiti Enjin

(cc) / cm3

Types of engine

Jenis enjin

Diameter of tyre / mmDiameter tayar /mm

P 3000 2000 Diesel 800

Q 1000 1500 Petrol 400

R 2000 2500 Diesel 600

S 1800 2000 Petrol 500

T 1500 2500 Petrol 500

Table 11 Jadual 11

(a) What does mass mean? Apakah maksud jisim?

[1 mark] [1markah]

20

(b) You are asked to investigate the characteristics of the four wheel drive that can be used in the expedition.

(b) Anda dikehendaki untuk mengkaji ciri kenderaan pacuan empat roda yang yang dalam ekpedisi.

Based on the table as shown in Table 11: Berdasarkan dalam jadual 11:

(i) Explain the suitability of each characteristics of the vehicles in the table above

Terangkan kesesuian setiap ciri kenderaan dalam jadual diatas

(ii) Determine the most suitable vehicle to participate in the expedition.

Tentukan kenderaan yang paling sesuai digunakan dalam ekspedisi

[10 marks]

[10markah]

21

Diagram 11 Rajah 11

(c) Adli drives a car on a straight road. He starts from rest and reaches a velocity of 5 ms-1 after 20 s. Then, he maintain the speed for 30 s

before he stop his car in 15 s. (c) Adli memandu kereta diatas jalan yang lurus.Dia bermula daripada keadaan rehat dan mencapai halaju 5 ms-1 selepas 20 s. Dia kemudiannya mengekalkan kelajuan untuk 30s sebelum dia menghentikan kereta dalam masa 15s.

(i) Sketch the velocity – time graph to represent the motion of the car. Lakarkan graf halaju-masa untuk menunjukan gerakan kereta itu.

(ii) Based on the graph(c)(i), calculate the distance traveled by the car. Berdasarkan kepada graf (c)(i), kira jarak perjalanan kereta itu.

(ii) Find the acceleration of the car? Cari pecutan kereta itu?

[9marks] [9markah]

12. A students found that the length of a spring becomes longer as the force acting on the spring increases as long as the elastic limit of the spring is not exceeded.

22

Seorang murid mendapati panjang suatu spring bertambah panjang apabila suatu daya ditambah dikenakan keatasnya walaubagaimanapun tahap kenyal spring itu tidak tercapai

(a) (i) What is meant by elastic limit of a spring? Apakah yang maksud tahap kenyal sesuatu spring? [1mark] [1markah]

(ii) Sketch a graph of the force acting on the spring against the extension of the spring.State the quantities of the graph that represent the spring constant, k and the elastic potential energy of the spring, Ep. Lakarkan graf daya yang bertindak ke atas spring melawan pemanjangan ke atas springNyatakan satu kuantiti daripada graf yang menunjukan pemalar spring.k dan daya keupayaan kenyal spring. [4 marks] [4markah]

(b) Table 12 shows the characteristic of four spring, P, Q, R and S. Jadual 12 menunjukan ciri untuk empat spring P,Q,R dan S.

SpringSpring

Spring constant, Pemalar spring

k / Nm-1

Diameter of spring coil

Diameter spring / m

Resistance to rusting

Ketahanan untuk mengarat

P 3.2 x 102 0.12 LowQ 6.4 x 104 0.22 HighR 7.8 x 104 0.08 LowS 4.5 x 107 0.20 High

Table 12 Jadual 12

You are required to choose a suitable spring to be made into the absorber of a car. Anda dikehendaki memilih spring yang paling sesuai untuk dijadikan

23

penyerap kereta(i) State and explain your criteria to choose the suitable spring for the

purpose. Nyatakan dan terangkan kratiria yang anda gunakan untuk memilih spring yang dicadangkan.(ii) Which spring is your choice? Give your reason. Spring mana yang anda pilih? Beri sebab anda. [10 marks] [10markah]

(c) A spring has an original length of 20 cm. When a load with mass 0.4 kg is applied on the spring, the length of the spring becomes 25 cm.Panjang asal suatu spring adalah 20cm. Apabila suatu beban dengan jisim 0.4kg dikenakan keatas spring itu panjang spring menjadi 25cm.(i) Calculate the spring constant, k. Kira pemalar spring,k

(ii) How much total energy is stored in the spring when the load is applied? Berapakah jumlah tenaga yang tersimpan di dalam spring apabila beban dikenakan keatasnya. [5 marks] [5markah]

END OF QUESTION PAPERKERTAS SOALAN TAMAT

Prepared by Checked by

________________ __________________ Jasimin bin Mohd Pn Anita Binti Parlan

(Head of Physics Panel) Checked by Verified by

En Manimaran Rajoo Pn Zarina Binti Jais (Critical Friend) (Head of Science and Mathematics Department) Buddy Support System SMK Seksyen 19, Shah Alam

24