Langkau ke kandungan
SPM Tuition
Latihan Kinematik Gerakan Linear

Latihan gerakan linear dengan jawapan berpenjelasan

Anda faham contoh gerakan, tetapi tidak pasti cara memulakan soalan bercampur.

Lapan soalan ini ditulis khas untuk laman ini. Ia mengikut susunan bab, daripada v dan a pada suatu masa kepada jarak dengan titik berpatah balik. Cuba setiap soalan dengan langkah kerja penuh sebelum membuka jawapan.

Soalan

Soalan 1. Suatu zarah mempunyai sesaran s = 5t² − t³ meter. Cari halaju dan pecutannya apabila t = 2.

Jawapan

v = 10t − 3t² dan a = 10 − 6t.

Pada t = 2: v = 20 − 12 = 8 m/s dan a = 10 − 12 = −2 m/s².

Halaju positif dan pecutan negatif, maka zarah sedang memperlahan.

Soalan 2. Suatu zarah mempunyai halaju v = 6t − 9 m/s dan s = 0 apabila t = 0. Cari bilakah ia berehat, dan sesarannya dari O pada masa itu.

Jawapan

Berehat: 6t − 9 = 0, maka t = 1.5 s.

s = 3t² − 9t. Pada t = 1.5: 6.75 − 13.5 = −6.75 m.

Zarah berada 6.75 m dari O di sebelah negatif.

Soalan 3. Suatu zarah mempunyai pecutan a = 6t − 4 m/s², dan v = 5 m/s apabila t = 0. Cari halajunya apabila t = 2.

Jawapan

v = 3t² − 4t + c, dan v = 5 apabila t = 0 memberi c = 5.

Maka v = 3t² − 4t + 5. Pada t = 2: 12 − 8 + 5 = 9 m/s.

Soalan 4. Suatu zarah mempunyai halaju v = 3t² − 18t + 24 m/s bagi 0 ≤ t ≤ 5. Cari sesaran dan jarak keseluruhan.

Jawapan

F(t) = t³ − 9t² + 24t. Juga v = 3(t − 2)(t − 4), maka ia berehat pada t = 2 dan t = 4.

F(0) = 0, F(2) = 8 − 36 + 48 = 20, F(4) = 64 − 144 + 96 = 16, F(5) = 125 − 225 + 120 = 20.

Sesaran = 20 − 0 = 20 m.

Jarak = 20 + |16 − 20| + |20 − 16| = 20 + 4 + 4 = 28 m.

Soalan 5. Suatu zarah mempunyai halaju v = (t − 3)² m/s bagi t ≥ 0. Adakah zarah berehat pada t = 3, dan adakah ia menukar arah? Cari sesaran dari t = 0 ke t = 3.

Jawapan

Pada t = 3, v = 0, maka ia berehat seketika.

Tetapi v ≥ 0 di kedua-dua sisi (contohnya v = 1 pada t = 2 dan t = 4), maka tanda tidak berubah. Ia tidak berpatah balik.

Sesaran = ∫ (t² − 6t + 9) dt dari 0 ke 3 = [t³/3 − 3t² + 9t] = 9 − 27 + 27 = 9 m.

Soalan 6. Suatu zarah mempunyai sesaran s = t² − 10t + 16 meter dari O. Cari (a) bilakah ia melalui O, (b) bilakah ia berehat dan sesarannya pada masa itu, dan (c) jarak keseluruhan dalam 7 saat pertama.

Jawapan

(a) s = (t − 2)(t − 8) = 0, maka ia melalui O pada t = 2 s dan t = 8 s.

(b) v = 2t − 10 = 0 pada t = 5 s, tempat s = 25 − 50 + 16 = −9 m.

(c) s(0) = 16, s(5) = −9 dan s(7) = 49 − 70 + 16 = −5. Jarak = |−9 − 16| + |−5 − (−9)| = 25 + 4 = 29 m.

Soalan 7. Suatu zarah mempunyai halaju v = 2t² − 8t m/s bagi t ≥ 0. Cari halaju minimum.

Jawapan

a = dv/dt = 4t − 8 = 0 pada t = 2.

Halaju terkecil di tempat a berubah daripada negatif kepada positif, kerana v ialah parabola yang terbuka ke atas.

v = 8 − 16 = −8 m/s, iaitu nilai minimum.

Soalan 8. Sebuah kereta membrek dengan halaju v = 20 − 5t m/s bagi 0 ≤ t ≤ 4. Cari nyahpecutannya dan jarak yang dilalui sebelum berhenti.

Jawapan

a = dv/dt = −5, maka nyahpecutan ialah 5 m/s².

Kereta berhenti apabila 20 − 5t = 0, maka t = 4 s.

Jarak = ∫ (20 − 5t) dt dari 0 ke 4 = [20t − 2.5t²] = 80 − 40 = 40 m.

Jika anda tersilap

Catat setiap silap dalam log kesilapan dan cuba semula selepas beberapa hari. Pembina sesi latihan bermasa boleh menyediakan satu pusingan bermasa.

Untuk guru memerhati langkah kerja anda, lihat tuisyen Matematik Tambahan dalam talian secara satu lawan satu.

Soalan lazim

Bagaimanakah menggunakan set latihan ini?

Cuba setiap soalan dengan langkah kerja penuh di atas kertas, kemudian buka jawapan. Tandakan langkah yang tersasar serta jawapan akhir, dan cuba semula soalan itu selepas beberapa hari.

Soalan mana yang paling mencabar?

Soalan 4 dan 6 kerana memerlukan jarak dengan titik berpatah balik, dan soalan 5 kerana rehat tidak membawa patah balik. Jika tersekat, baca pelajaran yang dirujuk di hujung halaman.

Adakah soalan ini diambil daripada kertas SPM sebenar?

Tidak. Semua soalan ditulis khusus untuk laman ini mengikut kemahiran dalam bab. Gunakan kertas percubaan sekolah anda untuk melihat format peperiksaan sebenar.

Jika soalan gerakan bercampur masih sukar dimulakan, pelajaran Matematik Tambahan satu lawan satu membolehkan guru melihat langkah pertama anda dan membetulkan pemilihan kaedah.

  • Kelas dalam talian satu lawan satu untuk anak anda bersama guru berpengalaman.
  • Kelas pertama ialah kelas percubaan sejam, dari RM50. Yuran dipersetujui sebelum anda menempah.
  • Berpuas hati dengan guru? Teruskan kelas kira-kira 1.5 jam. Jika tidak, minta guru lain.