SCGS 2024 Prelim P1

S I N G A P O R E C H I N E S E G I R L S ’ S C H O O L P R E L I M I N A R Y E X A M I N A T I O N 2 0 2 4 S E C O N D A R Y F O U R C A N D I D A T E N A M E C L A S S 4 R E G I S T E R N U M B E R C E N T R E N U M B E R I N D E X N U M B E R P H Y S I C S 6 0 9 1 / 1 ( R e v i s e d ) T u e s d a y 2 7 A u g u s t 2 0 2 4 1 h o u r A d d i t i o n a l M a t e r i a l s : M u l t i p l e C h o i c e A n s w e r S h e e t R E A D T H E S E I N S T R U C T I O N S F I R S T W r i t e i n s o f t p e n c i l . D o n o t u s e s t a p l e s , p a p e r c l i p s , g l u e o r c o r r e c t i o n f l u i d . W r i t e y o u r n a m e , c l a s s a n d i n d e x n u m b e r o n t h e Q u e s t i o n P a p e r a n d A n s w e r S h e e t i n t h e s p a c e s p r o v i d e d . T h e r e a r e f o r t y q u e s t i o n s i n t h i s p a p e r . A n s w e r a l l q u e s t i o n s . F o r e a c h q u e s t i o n , t h e r e a r e f o u r p o s s i b l e a n s w e r s , A , B , C , D . C h o o s e t h e o n e y o u c o n s i d e r c o r r e c t a n d r e c o r d y o u r c h o i c e i n s o f t p e n c i l o n t h e s e p a r a t e A n s w e r S h e e t . R e a d t h e i n s t r u c t i o n s o n t h e A n s w e r S h e e t v e r y c a r e f u l l y . E a c h c o r r e c t a n s w e r w i l l s c o r e o n e m a r k . A m a r k w i l l n o t b e d e d u c t e d f o r a w r o n g a n s w e r . A n y r o u g h w o r k i n g s h o u l d b e d o n e i n t h i s b o o k l e t . T h e u s e o f a n a p p r o v e d s c i e n t i f i c c a l c u l a t o r i s e x p e c t e d , w h e r e a p p r o p r i a t e . T a k e g = 1 0 m s - 2 o r 1 0 N k g - 1 u n l e s s s p e c i f i e d o t h e r w i s e . T h i s q u e s t i o n p a p e r c o n s i s t s o f 2 1 p r i n t e d p a g e s a n d a b l a n k p a g e .

2 1 A l u m p o f m o d e l l i n g c l a y i s m o v e d f r o m a s m a l l m e a s u r i n g c y l i n d e r t o a l a r g e m e a s u r i n g c y l i n d e r t h a t h a s t w i c e t h e d i a m e t e r . T h e r e a d i n g o n t h e s m a l l m e a s u r i n g c y l i n d e r g o e s d o w n b y 2 0 c m 3 . B y h o w m u c h d o e s t h e r e a d i n g o n t h e l a r g e c y l i n d e r g o u p ? A 1 0 c m 3 B 2 0 c m 3 C 4 0 c m 3 D 8 0 c m 3 2 A n o b j e c t i s m o v e d f r o m p o i n t X t o p o i n t Y . T h e a c c e l e r a t i o n o f f r e e f a l l a t X i s d i f f e r e n t f r o m t h a t a t Y . W h i c h s t a t e m e n t a b o u t t h e o b j e c t a t Y i s c o r r e c t ? A B o t h i t s m a s s a n d i t s w e i g h t a r e d i f f e r e n t f r o m t h o s e a t X . B B o t h i t s m a s s a n d i t s w e i g h t a r e t h e s a m e a s t h o s e a t X . C I t s m a s s i s t h e s a m e a s a t X b u t i t s w e i g h t i s d i f f e r e n t . D I t s w e i g h t i s t h e s a m e a s a t X b u t i t s m a s s i s d i f f e r e n t .

3 3 A n o b j e c t h a n g s b y m e a n s o f t w o c o r d s a r o u n d t w o r o d s , a s s h o w n . T h e o b j e c t i s h e l d i n e q u i l i b r i u m b y t h e f o r c e s F 1 a n d F 2 . T h e o b j e c t w e i g h s 1 0 N . T h e r e i s n e g l i g i b l e f r i c t i o n b e t w e e n t h e r o d s a n d c o r d s . A n g l e θ i s 9 0 ° . W h i c h r o w o f t h e t a b l e g i v e s a n a n g l e θ o f 9 0 ° ? 4 T w o o b j e c t s t r a v e l f r o m P t o R a l o n g t w o r o u t e s a s s h o w n . O n e m o v e s a l o n g r o u t e A w h i l e t h e o t h e r a l o n g r o u t e B . B o t h r e a c h R a t t h e s a m e t i m e . W h i c h s t a t e m e n t a b o u t t h e t w o o b j e c t s i s c o r r e c t f o r t h e j o u r n e y f r o m P t o R ? A T h e y h a v e t h e s a m e a v e r a g e s p e e d . B T h e y h a v e t h e s a m e a v e r a g e v e l o c i t y . C T h e y h a v e d i f f e r e n t d i s p l a c e m e n t . D T h e y t r a v e l t h e s a m e d i s t a n c e . R o u t e A R o u t e B

4 5 A r o c k i s l a u n c h e d v e r t i c a l l y u p w a r d s f r o m t h e s u r f a c e o f t h e E a r t h a n d a n i d e n t i c a l r o c k i s l a u n c h e d v e r t i c a l l y u p w a r d s f r o m t h e s u r f a c e o f M a r s . E a c h r o c k i s l a u n c h e d w i t h a n i n i t i a l v e l o c i t y o f 1 2 m s – 1 . E a c h r o c k t h e n r e a c h e s i t s m a x i m u m h e i g h t a b o v e t h e s u r f a c e b e f o r e r e t u r n i n g b a c k d o w n t o t h e s u r f a c e . T h e v e l o c i t y – t i m e g r a p h f o r e a c h r o c k i s s h o w n . I n b o t h c a s e s , a i r r e s i s t a n c e i s n e g l i g i b l e . W h a t i s t h e d i f f e r e n c e i n t h e m a x i m u m h e i g h t s o f t h e t w o r o c k s ? A 1 2 m B 1 5 m C 1 9 m D 2 4 m 6 A r a d i o - c o n t r o l l e d t o y c a r t r a v e l s a l o n g a s t r a i g h t l i n e f o r a t i m e o f 1 5 s . T h e v a r i a t i o n w i t h t i m e t o f t h e v e l o c i t y v o f t h e c a r i s s h o w n . W h a t i s t h e a v e r a g e v e l o c i t y o f t h e t o y c a r f o r t h e j o u r n e y s h o w n b y t h e g r a p h ? A – 1 . 5 m s – 1 B 0 . 0 m s – 1 C 4 . 0 m s – 1 D 4 . 5 m s – 1

5 7 E a c h d i a g r a m i l l u s t r a t e s a p a i r o f f o r c e s o f e q u a l m a g n i t u d e . W h i c h d i a g r a m g i v e s a n e x a m p l e o f a p a i r o f f o r c e s t h a t i s d e s c r i b e d b y N e w t o n ’ s t h i r d l a w o f m o t i o n ? 8 O b j e c t s w i t h d i f f e r e n t m a s s e s a r e p l a c e d o n t h e h o r i z o n t a l s u r f a c e o f a t a b l e . T h e o b j e c t s a r e t h e n r a i s e d t o d i f f e r e n t h e i g h t s a b o v e t h e t a b l e . T h e g a i n i n g r a v i t a t i o n a l p o t e n t i a l s t o r e o f e a c h o b j e c t i s t h e s a m e . W h i c h g r a p h b e s t s h o w s t h e v a r i a t i o n o f t h e h e i g h t h o f t h e o b j e c t s a b o v e t h e t a b l e w i t h t h e i r m a s s m ?

6 9 A n a i r p o r t h a s a m e c h a n i c a l s y s t e m f o r m o v i n g l u g g a g e . T h e s y s t e m u s e s a s l o p i n g c o n v e y o r b e l t , a h o r i z o n t a l c o n v e y o r b e l t , a l i f t a n d a f r i c t i o n l e s s s l i d e . A s u i t c a s e i s m o v e d a r o u n d t h e a i r p o r t u s i n g t h i s s y s t e m . R e s i s t i v e f o r c e s o p p o s i n g t h e m o t i o n o f t h e s u i t c a s e a r e n e g l i g i b l e . F o r w h i c h m o v e m e n t o f t h e s u i t c a s e i s t h e n e t w o r k