Механическая работа. Кинетическая энергия. Теорема о кинетической энергии. Потенциальная энергия. Работа силы тяжести и силы упругости.
В каком случае совершается работа?
A. Искусственный спутник вращается вокруг Земли.
Б. Санки скатываются по абсолютно гладкой ледяной горке.
B. Книга лежит на столе.
Г. Груз равномерно поднимают в лифте.
Во всех случаях.
А, Б и Г.
Б и Г.
Только Г.
Работа каких сил по замкнутому контуру равна нулю?
силы трения и силы упругости
силы тяжести и силы упругости
силы трения и силы тяжести
силы трения, силы тяжести и силы упругости
Чему равна работа силы трения при перемещении тела массой 2 кг на расстояние 10 м по горизонтальной поверхности под действием силы параллельной этой поверхности, если коэффициент трения между телом и поверхностью равен 0,3?
1) 60Дж
2) – 60Дж
3) 120Дж
4) – 120Дж
Н а рисунке изображено движение спортивного ядра массой 7,26 кг из положения 1 в положение 3. Чему равна механическая работа при перемещении ядра из положения 1 в положение 3? Трением пренебречь.
72,6 Дж
36,3 Дж
3,63 Дж
0
Если тело движется в направлении равнодействующей двух сил F1 = 3 H и F2 = 4 H, составляющих угол 900 друг с другом, то работа равнодействующей силы на пути 10 м составит:
50 Дж
30 Дж
18Дж
10 Дж
Груз массой т = 100 кг поднимают на высоту h = 20 м за время t = 2 с. Сравните работу силы тяги по подъему груза, если груз поднимают:
а) равномерно;
б) равноускоренно без начальной скорости.
1) Аа = 2Аб. 2) Аб = 2Аа. 3) Аа = 4Аб. 4) Аб = 4Аа
Тело массой 1 кг движется вдоль оси 0х. Его координата меняется по закону x(t) = 2 + 3t – 2t2 (все величины выражены в системе СИ) Определите кинетическую энергию тела через 2 с после начала движения.
1) 24,5 Дж 2) 12,5 Дж 3) 8 Дж 4) 4,5 Дж
8. Шарик скатывали с горки по трём разным гладким желобам (выпуклому, прямому и вогнутому). В начале пути скорости шарика одинаковы. В каком случае скорость шарика в конце пути наибольшая? Трением пренебречь.
В первом
Во втором
В третьем
Во всех случаях скорость одинаковая
Первый автомобиль имеет массу 1000 кг, второй — 500 кг. Скорости их движения изменяются с течением времени в соответствии с графиками, представленными на рисунке. Отношение кинетических энергий автомобилей в момент времени t1 равно
1) ¼ 2) ½ 3) 2 4) 4
Н а рисунке изображены графики зависимости скорости от времени движения двух тел. Масса первого тела равна 10 кг, масса второго – 5 кг. Отношение кинетических энергий автомобилей в момент времени t = 2с равно
1) ¼ 2) ½ 3) 2 4) 4
Ракета находится в межпланетном пространстве. Если пренебречь изменением массы топлива, то двигатель ракеты совершил большую работу:
А. при разгоне с места до скорости 420 км/ч;
Б. при увеличении скорости от 420 до 840 км/ч.
В случае А.
В случае Б.
В обоих случаях работа одинакова.
Это зависит от массы ракеты
Для сообщения неподвижному телу заданной скорости v требуется совершение работы А. Какую работу надо совершить для увеличения скорости этого тела от значения v до значения 2v?
1) А 2) 2А 3) 3А 4) 4А
Е сли первоначально пружина не деформирована (см. рис.), то зависимость модуля работы силы упругости A от удлинения пружины x соответствует на рисунке кривой
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
Энергия деформированной пружины пропорциональна квадрату величины ее удлинения. Данное утверждение является...
теоретическим выводом
научным фактом
научной моделью
постулатом веры
Ученик исследовал зависимость модуля силы упругости F пружины от ее растяжения х и получил следующие результаты:
F,H | 0 | 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 |
х, м | 0 | 0,02 | 0,04 | 0,06 | 0,08 | 0,10 |
Определите потенциальную энергию пружины при растяжении на 0,08 м.
1) 0,04 Дж 2) 0,16 Дж 3) 25 Дж 4) 0,08 Дж
Недеформированную пружину жесткостью 30 Н/м растянули на 0,04 м. Чему равна потенциальная энергия растянутой пружины?
750 Дж
1,2 Дж
0,6 Дж
0,024 Дж
Первая пружина имеет жесткость 20 Н/м, вторая — 40 Н/м. Обе пружины растянуты на 1 см. Отношение потенциальных энергии пружин E2/E1 равно
1) 1 2) 2 3) 4) 4
Две пружины имеют одинаковую жесткость. Первая из них растянута на 4 см. Потенциальная энергия второй пружины в 2 раза меньше, чем у первой. Вторая пружина
1) сжата на 2 см
2) сжата на см
3) растянута на 0,5 см
4) растянута на 4 см
М ежду двумя сжатыми одинаковыми пружинами жесткостью k (см. рис.), надетыми на горизонтальную ось и упирающимися в вертикальные стенки, зажата бусинка массой m. Как изменится потенциальная энергия системы пружин, если сместить бусинку на расстояние х от положения равновесия?
Не изменится
Уменьшится на kx2/2
Увеличится на kx2/2
Увеличится на kx2
Зависимость модуля силы упругости от деформации пружины х имеет вид F = 120х (Н). Какую работу надо совершить, чтобы сжать недеформированную пружину на 5 см?
1) 15 Дж 2) 0,6 Дж 3) 0,3 Дж 4) 0,15 Дж
Брусок массой 0,5 кг соскальзывает с наклонной плоскости высотой 1 м. Какую работу совершает сила нормальной реакции опоры при соскальзывании бруска?
1) 5 Дж 2) 0,5 Дж 3) 0,05 Дж 4) 0 Дж
На рисунке приведен график зависимости потенциальной энергии груза от высоты его подъема над поверхностью Земли. Какова масса этого груза?
1) 20 кг 2) 2 кг 3) 0,5 кг 4) 0,05 кг.
Легковой автомобиль и автокран движутся по мосту, причем масса автокрана 4500 кг. Какова масса легкового автомобиля, если отношение потенциальной энергии автокрана к потенциальной энергии легкового автомобиля относительно уровня воды равно 3?
1) 500 кг
2) 1000 кг
3) 1500 кг
4) 3400 кг
Снаряд в полете разделился на две части, массы которых соотносятся между собой как = Каково отношение изменений потенциальных энергии этих частей при их падении на Землю?
1) 2 2) 3) 4)
Потенциальная энергия взаимодействия с Землей гири массой 5 кг увеличилась на 75 Дж. Это произошло в результате того, что гирю
подняли на 1,5 м
опустили на 1,5м
подняли на 7 м
опустили на 7 м
Тело массой m находилось на расстоянии H от поверхности Земли. Затем расстояние уменьшилось на h. Как изменилась потенциальная энергия системы «тело – Земля»?
Увеличилась на mgh.
Увеличилась на mg(H + h).
Уменьшилась на mg(H - h).
Уменьшилась на mgh.
Тело брошено с некоторой начальной скоростью под углом к горизонту. Какой из графиков зависимости потенциальной энергии от квадрата импульса (рис.) соответствует движению тела от точки максимального подъема до точки падения? (2)
Мячик для настольного тенниса скатывается из положения М в положение N вначале по «лесенке» (рис. а), а затем вдоль наклонного желоба (рис. б). При движении по какой траектории — а или б — работа силы тяжести будет иметь наименьшее значение?
По траектории на рисунке а
По траектории на рисунке б
По обеим траекториям работа силы тяжести будет одинакова
Нельзя дать однозначный ответ, так как неизвестна высота каждой ступеньки
Тело поднято по склону горы, составляющему угол α = 30° с горизонтом, на высоту h = 30 м над начальным уровнем. Масса тела т = 1 кг. Какова работа силы тяжести за время подъема?
1) 150Дж. 2) –150Дж. 3) 300 Дж. 4) –300Дж
Тело массой т проезжает расстояние L вниз вдоль склона, наклоненного под углом α к горизонту. Работа силы тяжести при этом
равна mgL
равна mgL sin α
равна mgL cos α
не может быть вычислена, если неизвестен коэффициент трения тела о плоскость
Шарик массой т = 100 г, подвешенный на нити длиной l = 1 м, совершает движение по окружности. При этом нить постоянно отклонена от вертикали на угол α = 450 (см. рис.). Определите работу силы тяжести за время, равное половине периода обращения.
0
0,707 Дж.
1,41 Дж.
2,83 Дж
Работа сил тяжести, совершаемая над искусственным спутником массой m, движущимся по круговой орбите с радиусом R вокруг Земли со скоростью v, за один полный оборот равна
mv2/2
mv2/R
2πmgR
0
Н а рисунке показаны графики зависимости потенциальной и кинетической энергии движущегося тела от скорости его движения. Определите характер движения тела, соответствующий данным графикам.
Неподвижное тело, находящееся на некоторой высоте, начало равноускоренное движение. Не меняя высоты относительно Земли, тело достигло определённой скорости и стало двигаться равномерно.
Тело без начальной скорости свободно падало с некоторой высоты, затем его движение стало равномерным.
На некоторой высоте над Землёй тело двигалось равномерно, затем разогналось и продолжило равномерное движение.
Тело, находящееся на некоторой высоте, бросили вверх, оно вернулось в исходную точку и осталось неподвижным
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Камень бросили с балкона три раза с одинаковой по модулю начальной скоростью. Первый раз вектор скорости камня был направлен вертикально вверх, во второй раз — горизонтально, в третий раз — вертикально вниз. Если сопротивлением воздуха можно пренебречь, то модуль скорости камня при подлете к земле будет
больше в первом случае
больше во втором случае
больше
во всех случаях одинаковым
При упругом ударе тел сохраняется
только скорость одного из них
только сумма их импульсов
только сумма их кинетических энергий
сумма их импульсов и сумма их кинетических энергий
Проводя физический опыт, роняют стальной шарик на массивную стальную плиту. Ударившись о плиту, шарик подскакивает вверх. По какому признаку, не используя приборов, можно определить, что удар шарика о плиту не является абсолютно упругим?
Абсолютно упругих ударов в природе не бывает
На плите не остается вмятин
При ударе в шарике образуется трещина
Высота подскока шарика меньше высоты, с которой он упал
Автомобиль движется равномерно по мосту, перекинутому через реку. Механическая энергия автомобиля определяется
только его скоростью и массой
только высотой точки моста над уровнем воды в реке
только его скоростью, массой, высотой точки моста над уровнем воды в реке
его скоростью, массой, уровнем отсчета потенциальной энергии и высотой точки моста над этим уровнем
Санки массой m тянут в гору с постоянной скоростью. Когда санки поднимутся на высоту h от первоначального положения, их полная механическая энергия
не изменится
увеличится на mgh
будет неизвестна, т. к. не задан наклон горки
будет неизвестна, т. к. не задан коэффициент трения
Тело брошено под углом к горизонту. В какой момент времени его механическая энергия наибольшая, если сопротивление воздуха не учитывать?
В момент броска.
В момент падения.
В высшей точке траектории.
В любой момент времени значение энергии одинаково
На рисунке показан груз, подвешенный на нити и совершающий свободные колебания как маятник. В каких пределах при этих колебаниях груза изменяется его потенциальная энергия? Полная механическая энергия груза при прохождении положения равновесия равна 20 Дж.
Потенциальная энергия изменяется от 0 до 10 Дж
Потенциальная энергия изменяется от 0 до 20 Дж
Потенциальная энергия не изменяется и равна 10 Дж
Потенциальная энергия не изменяется и равна 20 Дж
На рисунке показаны:
1 – положение равновесия груза на пружине,
2 – положение груза в крайней нижней точке,
3 – положение груза в крайней верхней точке
Если груз подвесить к недеформированной пружине (положение 3) и отпустить, то возникнут свободные колебания груза на пружине. В каких пределах при этих колебаниях изменяется потенциальная энергия системы груз—пружина?
Полная механическая энергия системы груз—пружина при прохождении положения равновесия равна 20 Дж.
Потенциальная энергия изменяется от 0 до 10 Дж.
Потенциальная энергия изменяется от 0 до 20 Дж.
Потенциальная энергия не изменяется и равна 10 Дж.
Потенциальная энергия не изменяется и равна 20 Дж
Товарный вагон, движущийся по горизонтальному пути с небольшой скоростью, сталкивается с другим вагоном и останавливается. При этом пружина буфера сжимается. Какое из перечисленных ниже преобразований энергии происходит в этом процессе?
Кинетическая энергия вагона преобразуется в потенциальную энергию пружины.
Кинетическая энергия вагона преобразуется в его потенциальную энергию.
Потенциальная энергия пружины преобразуется в её кинетическую энергию.
Внутренняя энергия пружины преобразуется в кинетическую энергию вагона.
При выстреле из пружинного пистолета происходят преобразования
Энергии теплового движения молекул пули в кинетическую энергию
Кинетической энергии пружины в потенциальную энергию пружины
Потенциальной энергии пружины в кинетическую энергию пули
Кинетической энергии пли в потенциальную энергию пружины
П ружинный маятник совершает колебания относительно положения равновесия так, как показано на рисунке. Какой из графиков — 1, 2, 3 или 4 — соответствует зависимости полной механической энергии Е маятника от времени колебаний t. Трением пренебречь. (1)
Пружинный маятник совершает колебания относительно положения равновесия так, как показано на рисунке а. Какой из графиков — 1, 2, 3 или 4 (рис. б) — соответствует зависимости полной механической энергии от времени колебаний? (1)
М яч брошен вертикально вверх. На рисунке показан график изменения кинетической энергии мяча по мере его подъема над точкой бросания. Какова потенциальная энергия мяча на высоте 2 м?
1,5 Дж
3 Дж
4,5 Дж
6 Дж
Тело массой 1 кг, брошенное с уровня земли вертикально вверх, упало обратно. Перед ударом о землю оно имело кинетическую энергию 200 Дж. С какой скоростью тело было брошено вверх? Сопротивлением воздуха пренебречь.
10 м/с
20 м/с
30 м/с
40 м/с
Небольшой шарик подвешен на невесомом стержне, который может вращаться вокруг точки подвеса О в вертикальной плоскости. Какую минимальную горизонтальную скорость нужно сообщить шарику, чтобы он поднялся на максимальную высоту? Длина стержня L. Сопротивлением воздуха пренебречь. (4)
Камень, привязанный к веревке длиной l = 2,5 м, равномерно вращается в вертикальной плоскости против часовой стрелки (см. рисунок). Масса камня — 2 кг. При каком значении периода обращения камня его вес в точке А станет равным нулю?
1) 2 с 2) 3,14 с 3) 8 с 4) 31,4 с
Г руз, закреплённый на пружине жёсткостью 200 Н/м, совершает гармонические колебания с амплитудой 1 см (см. рисунок). Какова максимальная кинетическая энергия груза?
1) 0,01 Дж 2) 0,02 Дж 3) 1 Дж 4) 100 Дж
Закрепленный пружинный пистолет стреляет вертикально вверх. Какой была деформация пружины Δ1 перед выстрелом, если жесткость пружины k, а пуля массой т в результате выстрела поднялась на высоту h? Трением пренебречь. Считать, что Δl . (4)
ЗАКОН ИЗМЕНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Укажите неверное утверждение. Изменение полной механической энергии системы происходит:
под действием внешних сил, действующих на тела системы;
под действием сил взаимодействия между телами системы;
под действием сил сопротивления в самой системе;
при превращении других видов энергии в механическую.
Парашютист спускается с неизменной скоростью, а энергия его взаимодействия с Землей постепенно уменьшается. При спуске парашютиста
его потенциальная энергия полностью преобразуется в кинетическую энергию
его полная механическая энергия не меняется
его потенциальная энергия полностью преобразуется во внутреннюю энергию парашютиста и воздуха
его кинетическая энергия преобразуется в потенциальную
Упавший и отскочивший от земли мячик подпрыгивает на меньшую высоту, чем та, с которой он упал. Чем это объясняется?
Гравитационным притяжением мяча к Земле
Переходом при ударе кинетической энергии мяча в потенциальную
Переходом при ударе потенциальной энергии мяча в кинетическую
Переходом при ударе части механической энергии мяча во внутреннюю
Если многократно сжимать пружину, то она нагревается. Это можно объяснить тем, что
потенциальная энергия пружины переходит в ее кинетическую энергию
кинетическая энергия пружины переходит в ее потенциальную энергию
часть механической энергии пружины переходит в ее внутреннюю энергию
пружина нагревается при трении о воздух
Маленький стальной шарик опускается в высоком сосуде с водой с неизменной скоростью. При этом энергия его взаимодействия с Землей постепенно уменьшается. При движении шарика
его потенциальная энергия полностью преобразуется в кинетическую энергию
его полная механическая энергия не меняется
его потенциальная энергия полностью преобразуется во внутреннюю энергию
шарика и воды
его кинетическая энергия полностью преобразуется в потенциальную энергию
Груз массой т под действием силы F, направленной вертикально вверх, поднимается на высоту h. Изменение кинетической энергии груза при этом равно
l) mgh 2) Fh 3) Fh – mgh 4) Fh + mgh
Скорость брошенного мяча непосредственно перед ударом о стену была вдвое больше его скорости сразу после удара. Какое количество теплоты выделилось при ударе, если перед ударом кинетическая энергия мяча была равна 16 Дж?
1) 12 Дж 2) 8 Дж 3) 4 Дж 4) 2 Дж
Шарик массой m движется со скоростью v. Послу упругого соударения со стенкой он стал двигаться в противоположном направлении, но с такой же по модулю скоростью. Чему равна работа силы упругости, которая подействовала на шарик со стороны стенки?
1) mv²/2 2) mv² 3) mv²/4 4) 0
Два шарика массами т1 = т и т2 = 2т, имеющие импульсы р1= р и р2 = 0,5р, движутся во взаимно перпендикулярных направлениях. В результате соударения шарики обмениваются импульсами. Потеря кинетической энергии в результате соударения составила (3)
Пуля массой т, имеющая скорость v0, пробивает деревянный брусок массой 10m, висящий на невесомом стержне, и вылетает из него со скоростью, в 3 раза меньше начальной. Какую часть составляет начальная кинетическая энергия бруска от первоначальной энергии пули?
1) 0,01. 2) 0,044. 3) 0,15. 4) 0,5.
Мяч выпустили из рук на высоте 10 м с нулевой начальной скоростью. Его кинетическая энергия при падении на Землю равна 50 Дж. Потеря за счет сопротивления воздуха составила 10 Дж. Какова масса мяча:
1) 0,4 кг 2) 0,5 кг 3) 0,6 кг 4) 0,8 кг
П ластилиновый шар массой 0,1 кг имеет скорость 1 м/с. Он налетает на неподвижную тележку массой 0,1 кг, прикрепленную к пружине, и прилипает к тележке. Чему равна полная механическая энергия системы при ее дальнейших колебаниях? Трением пренебречь.
1) 0,025 Дж 2) 0,05Дж 3) 0,5Дж 4) 0,1 Дж
П ластилиновый шар массой 0,1 кг имеет скорость 1 м/с. Он налетает на неподвижную тележку массой 0,1 кг, прикрепленную к пружине, и прилипает к тележке. Чему равна максимальная кинетическая энергия тележки при ее дальнейших колебаниях? Трением пренебречь.
1) 0,025 Дж 2) 0,05Дж 3) 0,5Дж 4) 0,1 Дж
Т ело массой т лежит на гладкой горизонтальной поверхности (см. рис.), касаясь левого конца пружины жесткостью k. Правый конец пружины касается вертикальной стенки. На тело начинает действовать постоянная сила F0, направленная вдоль оси пружины. Чему равна энергия сжатой пружины в момент остановки тела?
1) F02/(2k) 2) F02/k 3) 2F02/k 4) 4F02/k
За 5 с скорость автомобиля массой 1000 кг увеличилась от 10 до 20 м/с. Определите модуль работы силы трения, если величина силы тяги составила 2,5 кН. Движение осуществлялось по горизонтальной дороге.
1) 500 Дж 2) 37,5 кДж 3) 150 кДж 4) 468,8 кДж
Тело массой т скользит по горизонтальной шероховатой поверхности. Коэффициент трения между телом и поверхностью равен μ. Начальная скорость движения тела равна v. Какую мощность развивала сила трения в начальный момент времени?
1) 0 2) mgv 3) μmgv 4) – μmgv
Мощность. КПД механизма.
Какую мощность развивает сердце лыжника на тренировке, если его пульс равен 180 ударов в минуту, а при одном ударе совершает работу 15 Дж?
1) 83 мВт 2) 12 Вт 3) 45 Вт 4) 2,7 кВт
Подъемный кран с двигателем мощностью 8 кВт поднимают груз с постоянной скоростью 6 м/мин. Какова масса груза?
1,3 кг
800 кг
4000 кг
8000 кг
Чему равен КПД двигателя механизма, имеющего мощность 400 кВт и движущегося со скоростью 10 м/с при силе сопротивления движению 20 кН?
1) 25 %
2) 40 %
3) 80 %
4) 50 %
Мотор при движении электровоза со скоростью v = 72 км/ч потребляет мощность N = 800 кВт. Коэффициент полезного действия силовой установки электровоза =0,8. Определить силу тяги мотора.
40000 Н
64000 Н
32000 Н
36000 Н
Самолет летит прямолинейно и равномерно со скоростью 800км/ч. Найдите силу тяги моторов, если их мощность равна 1800 кВт, а КПД равен 70%.
2343 Н
4684 Н
5676 Н
11252 Н
Для определения КПД наклонной плоскости использовано оборудование, изображенное на рисунке. Ученик с помощью динамометра поднимает брусок с двумя грузами равномерно вдоль наклонной плоскости. Данные эксперимента ученик занес в таблицу. Чему равен КПД наклонной плоскости? Ответ выразите в процентах.
Показание динамометра при подъеме груза, Н | 1,5 |
Длина наклонной плоскости, м | 1,0 |
Вес бруска с двумя грузами, Н | 2,2 |
Высота наклонной плоскости, м | 0,15 |
1) 9,8% 2) 22% 3) 45% 4) 100%