5 примера за въпроси, свързани с потенциалната енергия
Гравитационна потенциална енергия
1. За вертикално повдигане на обект с тегло 50 кг се използват 4.900 джаула енергия. Обектът ще се издигне на височина от … (g = 9,8 м/с).-2 )
А. 0,1 м
Б. 10 м
Около 98 м
Д. 245 м
Изток 960 м
Дискусия
Известно е, че:
Промяна в потенциалната енергия (ΔEP) = 4900 джаула
маса на обекта (m) = 50 kg
Ускорение на гравитацията (g) = 9,8 m/s2
Попитано: Обектът ще се издигне на височина (Δh)
Отговор:
ΔEP = mg Δh
4900 = (50)(9,8) Δh
Δh = 10 метра
Верният отговор е Б.
Потенциална енергия на пружината
2. Следната графика показва връзката между F (сила) и x (увеличение на дължината) на пружина. Ако пружината е деформирана с 8 см, тогава потенциалната енергия на пружината е...
А. 1,6 × 10-5 джаул
Б. 6,4 × 10-4 джаул
C. 5 860 800 джаула
Г. 9 504 000 джаула
E. 128 джаула
Дискусия
Известно е, че:
Сила (F) = 2 нютона
Увеличение на дължината (x) = 1 см = 1/100 метър = 0,01 метър
Деформация на пружината = 8 см = 8/100 метра = 0,08 метра
Попитано: Потенциална енергия на пружината
Отговор:
Използвайте данните от графиката, за да изчислите константата на пружината.
Потенциална енергия на пружината:
ΔEP = 1/2 kx2
ΔEP = 1/2 (200 N/m)(0,08 m)2
ΔEP = (100 N/m)(0,0064 m2)
ΔEP = 0,64 Nm
3. Сред следните условия:
(1) Разтегната гума за прашка
(2) Отклонено махало
(3) Нагрята ютия
Обектите, които имат потенциална енергия, са номерирани...
А. (1)
Б. (1) и (2)
В. (2)
Г. (2) и (3)
Д. (3)
Дискусия
(1) Разтегната гума за прашка
Когато е разтегната, гумата за прашка има еластична потенциална енергия.
(2) Отклонено махало
Когато махалото се отклони, то има гравитационна потенциална енергия.
Верният отговор е Б.
4. Таблицата по-долу илюстрира резултатите от експеримент, включващ пружина с товар, приложен към единия край. F представлява теглото на товара, а ΔL представлява увеличението на дължината. Изчислете работата, необходима за удължаване на пружината с 10 см.
A. 158 400 джаула
Б. 950 400 джаула
C. 5 860 800 джаула
Г. 9 504 000 джаула
E. 10 джаула
Дискусия
Известно е, че:
Увеличение на дължината на пружината (∆L) = 10 см = 0,1 метра
Попитано: Усилието за удължаване на пружината с 10 см
Отговор:
Използвайте данните от таблицата, за да изчислите коефициента на пружиниране:
k = F / ∆x = 20 N / 0,04 м = 500 N/м
k = F / ∆x = 30 N / 0,06 м = 500 N/м
k = F / ∆x = 40 N / 0,08 м = 500 N/м
Константата на пружината е 500 N/m
Усилието за удължаване на пружината с 10 см е:
W = 1/2 k ∆L2 = 1/2 (500 N/m)(0,1 м)2 = (250 N/m)(0,01 m2) = 2,5 нютон метра = 2,5 джаула.
Верният отговор е Б.
5. Графиката (Fx) показва връзката между силата и увеличаването на дължината на пружината. Потенциалната енергия на пружината, базирана на графиката по-горе, е…
А. 20 джаула
Б. 16 джаула
C. 3,2 джаула
Г. 1,6 джаула
E. 1,2 джаула
Дискусия
Известно е :
F = 40 нютона
Δx = 0,08 метра
Попитан Потенциална енергия на пружината?
Джаваб :
Константа на пружината:
k = F / Δx
Потенциална енергия на пружината:
EP = ½ k Δx2 = ½ (Ф/Δx) Δx2 = ½ градуса по Фаренгейт Δx
EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 джаула
Верният отговор е Д.
Източник на въпроса:
Въпроси по физика за националния изпит за гимназия/професионална гимназия
