Работа. Энергия. Законы сохранения
Механическая работа на перемещении
определяется
формулой:
2)
Пружину жесткостью k=100Н/м растянули из состояния покоя на величину x=5 см. Чему равна работа силы упругости, которая вернула пружину в исходное состояние?
1) 125 мДж;
3. Человек, идя по горизонтальной дороге, несёт полные водой два ведра массой m=10 кг каждое. Чему равна работа силы тяжести на пути S=100 м?
2) 104 Дж;
Работа силы в общем случае равна
изменению кинетической энергии тела;
Можно ли работу силы изобразить графически?
Да. Она равна площади под графиком зависимости проекции силы на ось х.
Элементарная работа силы
при вращательном движении равна
Ответ 2
.
Консервативной называется сила,
работа которой по замкнутому контуру равна нулю;
Сила трения –
оба утверждения равны.
Чему равна мощность двигателя, если действует постоянная сила тяги, равная 106 Н, и при этом автомобиль развивает скорость 20 м/с?
Ответ 3
Кинетическая энергия при вращательном движении определяется формулой:
Ответ 2
Обруч массой
катят по горизонтальной доске со
скоростью
.
Чему равна кинетическая энергия обруча?
Ответ 1
Кинетическая энергия от импульса тела зависит, как показано на рисунке (движение тела поступательное).
Ответ 3
В состоянии равновесия потенциальная энергия тела
3) максимальна.
Потенциальная энергия тела в некотором силовом поле зависит от координаты x как
где
А=const . Как от x
зависит сила в этом поле?
Ответ 3
На графике изображена зависимость потенциальной энергии от расстояния r. Какой график правильно изображает направление градиента потенциальной энергии?
Ответ 2
Шар массой m1=3 кг, движущийся со скоростью
=5
м/с, догоняет другой шар массой m2=2
кг, движущийся со скоростью
=3
м/с. Найти скорости шаров после
абсолютно неупругого удара.
4.2 м/с 4.2 м/с; 1 |
|
Для абсолютно упругого удара справедливы следующие утверждения:
можно записать законы сохранения механической энергии и импульса.
Человек массой 50 кг идёт по лодке со скоростью 4 м/с. Какова скорость человека относительно дна озера, если масса лодки 100 кг?
1) 1.33 м/с; |
2) 0.33 м/с; |
3) 2 м/с. |
Человек с горизонтально поднятыми руками, стоя на круглой платформе, вращается с угловой скоростью 4 рад/с. Какова будет скорость вращения, если человек поднимет руки вверх? Моменты инерции человека с платформой в первом и втором состоянии равны соответственно 100 и 80 кг·м2.
1) 4 рад/с; |
2) 4.5 рад/с; |
3) 5 рад/с. |
Полная механическая энергии сохраняется
в замкнутых системах, в которых действуют только консервативные силы;
На тело действует несколько сил. Полная работа всех сил равна
3)
|
Мощность равна
работе, совершенной за единицу времени;
Работа силы зависит от времени по закону A=a·t3, где a–некоторая постоянная величина. Как зависит мгновенная мощность от времени?
Ответ 2 |
Работа и мощность соответственно измеряются в
3) Дж и Вт. |
Работа сил трения всегда
|
2) |
|
Шар массой 0.5 кг катится по поверхности со скоростью 1 м/с. Чему равна кинетическая энергия шара?
1) 0.35 Дж; |
2) 0.1 Дж; |
3) 0.7 Дж. |
Кинетическая энергия вращающегося тела зависит от угловой скорости вращения как
|
2) |
|
Потенциальная энергия – это
всегда равна
.
К консервативным силам относятся
|
2) гравитационная сила; кулоновская сила; сила упругости. |
|
Какую работу надо совершить, чтобы лежащий на земле однородный стержень длиной 2 м и массой 100 кг поставить вертикально?
3) 1 кДж. |
Работа консервативных сил по замкнутому контуру
равна нулю;
Импульс тела равен 8 кг·м/с, а кинетическая энергия 16 Дж. Найти массу и скорость тела.
|
2) |
|
Отношение массы топлива m к массе ракеты M равно 5. С какой скоростью движется ракета, если скорость истечения топлива 2 км/с?
1) 10 км/с; |
2) 0.4 км/с; |
3) 2.5 км/с. |
Закон сохранения механической энергии выполняется
для замкнутых систем;
При абсолютно неупругом ударе можно записать
одно уравнение (закон сохранения импульса);
Человек массой 50 кг бежит со скоростью 6 м/с и вскакивает на тележку массой 100 кг. С какой скоростью начнёт двигаться тележка?
1) 2 м/с; |
2) 0.5 м/с; |
3) 1 м/с. |
Частица, двигавшаяся горизонтально со скоростью , встретила преграду
и
отразилась упруго от нее. Какова стала
скорость частицы?
1)
|
|
|
Снаряд в верхней точке траектории, имея импульс
,
разорвался на два осколка. Один из них
(
)
упал под местом взрыва. Какой вектор
из указанных совпадает с импульсом
второго осколка?
Ответ 2
Человек идёт по платформе со скоростью . Масса человека
,
масса платформы
.
Указать правильную запись закона
сохранения момента импульса.
|
Ответ 2 |
На рисунке показана зависимость силы F от координаты x. Чему равна работа на участке от x1 =0 см до x2=4 см?
|
|
Тело массой 2 кг скатывается с наклонной плоскости длиной 2 м с углом наклона =300. Чему равна работа силы тяжести?
1) 20 Дж; |
Работа силы тяжести
не зависит от формы траектории;
Работа упругой силы равна
2)
Сила трения
1) неконсервативная;
Закон сохранения момента импульса выполняется
для замкнутых систем.
Если сила консервативна, то
Ответ 2
Найти среднюю мощность в промежутке времени от
до
,
если на тело действует сила
,
а перемещение зависит от времени по
закону
.
Тело равномерно вращается с угловой скоростью
Момент силы равен 200 Н·м. Чему равна
мощность?
1) 104 Вт; |
2) 1 кВт; |
3) 100кВт. |
Чему равна сила трения, если на пути в 1 км тело изменило скорость от 20 м/с до 10 м/с. Масса тела – 103 кг.
1) 150 Н; |
2) 200 Н; |
3) 300 Н. |
Потенциальная энергия в верхней точке траектории равна 100 Дж. Масса тела 2 кг. Чему равна скорость броска, если тело брошено вертикально вверх?
1) 7 м/с; |
2) 10 м/с; |
3) 100 м/с. |
Потенциальная энергия изменяется по закону
.
По какому закону изменяется консервативная
сила?
;
;
Потенциальная энергия зависит от расстояния:
.
Как консервативная сила зависит от
расстояния?
Ответ 3
Изменение кинетической энергии равно
работе любых сил: как консервативных, так и неконсервативных.
Скорость свободно падающего тела массой 4 кг на некотором пути увеличилась с 2 до 8 м/с. Найти работу силы тяжести на этом пути.
1) 120 Дж; |
2) 240 Дж; |
3) 60 Дж. |
Какую работу надо совершить, чтобы растянуть пружину с жесткостью 40 кН/м на 1 см?
1) 4 Дж; |
2) 2 Дж; |
3) 2 кДж; |
Снаряд массой 100 кг, летевший со скоростью 50 м/с горизонтально, разорвался на два осколка, один из которых массой 30 кг полетел в прежнем направлении со скоростью 100 м/с. Каков импульс второго осколка?
1)
|
2)
|
3)
|
Человек массой 50 кг идёт по лодке со скоростью 4 м/с. Лодка движется назад со скоростью 1 м/с. Чему равна масса лодки?
1) 100 кг; |
2) 50 кг; |
3) 150 кг. |
Человек на коньках массой
бросил камень массой
горизонтально со скоростью v2=10
м/с и откатился назад на расстояние
S=10 м. Каков
коэффициент трения коньков о лёд?
1) 5·10-3 |
2) 10-4 |
3) 5·10-5 |
Неупругие шары массами m1= 1 кг и m2= 2 кг двигаются навстречу друг другу со скоростями соответственно =1 м/с и =2 м/с. Чему равно изменение кинетической энергии системы после абсолютно неупругого удара?
1) 1.5 Дж; |
2) 3 Дж; |
3) 4.5 Дж; |
Закон сохранения импульса выполняется для
замкнутых систем;
Для каких систем выполняются законы сохранения а) импульса, б) момента импульса, в) механической энергии?
1) а) для замкнутых систем; б) для замкнутых систем; в) для замкнутых, консервативных систем. |
Работа квазиупругой силы равна
Ответ 3
Работа силы тяжести может быть
и положительной, и отрицательной, и равной нулю.
Чему равна работа квазиупругой силы по растяжению пружины от
до
?
Ответ 1
С какой начальной скоростью нужно бросить вниз мяч с высоты
,
чтобы он подпрыгнул на высоту 2
?
Считать удар о землю абсолютно упругим.
1) |
2)
|
3)
|
Камень брошен вертикально вверх со скоростью 10 м/с. На какой высоте кинетическая энергия камня будет равна его потенциальной энергии?
1) 10 м; |
2) 5 м; |
3) 2.5 м. |
Какая формула для кинетической энергии верна а) для поступательного движения, б) для вращательного движения?
|
2)
|
|
Работа силы трения равна -100 Дж. Чему равно изменение кинетической энергии?
1) +100 Дж; |
2) -100 Дж; |
3) 0; |
Потенциальная энергия в некотором силовом поле зависит от координаты
Как в этом поле сила зависит от координаты?
Ответ 3
Консервативная сила в некотором силовом поле зависит от координаты x как
Укажите правильную формулу зависимости
потенциальной энергии от x.
|
Кинетическая энергия тела –
энергия движения тела.
Изменение полной механической энергии равно
работе любых, но только консервативных сил;
Полная энергия катящегося шара равна
Ответ 1
Два тела, летящие навстречу друг другу со скоростями
каждое, после абсолютно неупругого
удара остановились. Какое количество
кинетической энергии тел перешло в
тепло при ударе?
.
1) 12.5 Дж; |
2) 25 Дж; |
3) 50 Дж. |
В каком столбце правильно записаны законы сохранения для абсолютно неупругого удара?
|
2)
|
|
|
Конькобежец, стоя на коньках на льду, бросает камень массой
под углом 600 к горизонту со
скоростью 6 м/с. Какую начальную
скорость приобретет конькобежец, если
его масса
?
1) 0.4 м/с; |
2) 0.5 м/с; |
3) 0.06 м/с. |
Сравнить тормозные пути груженого
и порожнего
автомобилей, двигающихся с одинаковой
скоростью, если считать, что коэффициенты
трения при торможении одинаковы.
Ответ 3
Момент импульса сохраняется
в замкнутых системах;
Человек, стоя на тренажёрном диске с расставленными руками вращается со скоростью 5 об/с. С какой скоростью он будет вращаться, если опустит руки. Момент инерции при этом изменился со 100 до 75 кг·м2.
1) 6.66 об/с; |
2) 7.01 об/с; |
3) 8.5 об/с. |
Потенциальная энергия зависит от координаты
,
как показано на рисунке. Какой точке
соответствует устойчивое состояние
равновесия?
|
1) ;
|

;
;
;
.