Q1.      A force F applied to an object of mass m1 produces an acceleration of 6.11 m/s2 . The same force applied to a second object of mass m2 produces an acceleration of 1.38 m/s2 . What is the value of the ratio m1/m2?

A. 0.0522

C. 0.477

D. 4.54

E.  19.7

Q2.      You are driving at 35 km/h when the road suddenly descends into a valley which has a depth of 15 m   (vertical depth). You take your foot off the accelerator and coast down the hill; no energy is lost to friction,

air resistance, or friction within the car. Just as you reach the bottom you see the policeman hiding behind  the speed limit sign that reads “70 km/h.” Are you going over the speed limit when you pass the sign at the bottom of the hill? (HINT: don’t forget to convert the speed given in km/h to m/s)

A. Yes, your speed is 93 km/h at the bottom of the hill.

B.  Yes, your speed is 110 km/h at the bottom of the hill. C. Yes, your speed is 71 km/h at the bottom of the hill.

D.  No, your speed is 64 km/h at the bottom of the hill.

E.  No, your speed is 35 km/h at the bottom of the hill.

Q3.      Brad Pitt jumps into a pit (a big hole), but no injury occurs because Brad lands on a large, air-filled bag. Which one of the following statements best describes why no injury occurs?

A.  The bag provides the necessary force to stop Brad.

B.  The bag reduces the impulse to Brad.

C.  The bag reduces the change in momentum.

D.  The bag decreases the amount of time during with the momentum is changing and reduces the average force on Brad.

E.  The bag increases the amount of time during which the momentum is changing and reduces the average force on Brad.

Q4.      Zach Galifianakis pushes a fern (plant) ofmass M starting from rest across a frictionless floor by

applying a force F for 4 seconds. Next, Zach pushes two ferns (total mass 2M), with the same force F for 4 seconds, starting from rest. Compare the single fern to the two ferns after the 4 seconds.

A.  Both have the same momentum and same kinetic energy.

B.  Both have the same momentum, but the single fern has more kinetic energy.

C.  Both have the same momentum, but the two ferns have more kinetic energy.

D.  Both have the same kinetic energy, but the single fern has more momentum.

E.  Both have the same kinetic energy, but the two ferns have more momentum.

always true?

A.  The magnitude of the force of you on the chair equals the magnitude of the force of the chair on you.

B.  The magnitude of the force of friction on the chair equals the magnitude of the force of you on the chair.

C.  The magnitude of the force of the floor on the chair equals the magnitude of the force of gravity on the chair.

D.  The force of friction equals µkmg.

E.  All of the above are true.

Q11.    Suppose rain falls vertically into an open cart rolling along a straight horizontal track with negligible friction. As a result of the accumulating water: (NOTE: The answer is B if you do not consider the water part of the cart, the answer is E if you do)

A. The momentum and kinetic energy of the cart increase. B.  The momentum and kinetic energy of the cart decrease.

C.  The momentum and kinetic energy of the cart remain the same.

D.  The momentum remains the same and kinetic energy increases.

E.  The momentum remains the same and kinetic energy decreases.

Q12.    Three identical bricks are placed on a table as shown in the following diagram.  An external force F   acting on brick A accelerates the system to the right along the table.  Brick C does not slip with respect to brick B.  How do the net forces on the bricks compare?

A.  The net force on brick A is greater than the net force on brick B.

B.  The net force on brick A is greater than the net force on brick C.

C.  The net force on brick B is greater than the net force on brick C. D.  The net force on brick A is equal to the net force on brick B.

E.  The net force on brick A is less than the net force on brick B.

Q13.    Two astronauts, Jessica Meir and Christina Koch, are floating together with zero speed in a gravity-free region of space. The mass of Jessica is 120 kg and the mass of Christina is 90 kg. Jessica pushes Christina  away from her with Christina attaining a final speed of 0.50 m/s. The final recoil speed of Jessica is:

A. zero

B.  0.38 m/s

C.  0.50 m/s

D.  0.67 m/s

E.  1.0 m/s

Q14.    A 0.5 kg squirrel climbs a 75.0 m tall vertical maple tree. What must the squirrel’s average speed be in order to match the power output of a 100 W lightbulb?

A.  150 m/s

B.  83.1 m/s

C.  55.2 m/s

D.  37.5 m/s

E.  20.4 m/s

Q15.    A block slides across a horizontal, frictionless floor with an initial velocity of v, it then slides up a

distance d = 3.0 m up a frictionless ramp which makes an angle of 30° to the horizontal. What initial

velocity v did the block have?

A.  11 m/s

B.  9.2 m/s

C.  5.4 m/s

D.  4.7 m/s

E.  2.3 m/s

Q16.    Two identical boxes, A and B, each of mass 1.00 kg are connected to each other via a frictionless pulley and a massless rope as shown below. Box A is also connected to a spring that itself is affixed to the wall.     The spring is stretched 0.65 m past its equilibrium length. The coefficient of static friction between the table and the box is 0.30. If the system is not moving, what is minimum spring constant of the spring such that

this configuration is possible?

A.  1.50 N/m

B.  3.25 N/m

C.  7.85 N/m

D.  10.6 N/m

E.  19.8 N/m

Q17.    A vertical ideal spring is attached to the ceiling by one end and a block on the other. If the block is lifted up such that the spring is at its natural length (no stretch or compression) and then released, which net force vs. time graph below best represents the net force acting on the block as a function of time? Consider only   the motion of the block from the time it is dropped until it first comes to rest. The positive direction is          upwards. Ignore air resistance. ANSWER C

Q18.    Suppose you are standing in an elevator. There are two forces which act on you in the vertical direction: gravity and the normalforce from the elevator floor. Consider three situations:

1.   The elevator starts from rest and moves up at increasing speed

2.   The elevator is moving up and slows to a stop

3.   The elevator moves up at constant speed

For these situations, how do the magnitudes of the normalforces compare?

A. N1 = N2 = N3

B.  N1 > N3 > N2

C.  N1 < N3 < N2

D.  N2 < N1 < N3

E.  N2 > N1 > N3

continued on next page