Механик энергийн талаархи жишээ асуултууд

Механик энергийн асуултуудын 6 жишээ

Механик ажил-энергийн теорем

1. Зураг дээр анхаарлаа хандуулаарай нүүлгэн шилжүүлэлт дараах байдлаар блоклоно! g = 10 м/с гэж үзье²Хэрэв блок болон шалны хоорондох кинетик үрэлтийн коэффициент μk = 0,5 байвал объектын шилжилтийн утга нь … байна.

А. 5,00 м

Б. 4,25 м

C. 3,00 м

D. 2,50 м

Зүүн 2,00 м

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байна :

Кинетик үрэлтийн коэффициент (μк) = 0,5

Блокны масс (м) = 4 кг

Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с²

Блокийн жин (w) = mg = (4)(10) = 40 Ньютон

Хэрэв блок нь хавтгай гадаргуу дээр байвал хэвийн хүч (N) = жин (w) = 40 Ньютон.

Анхны хурд (v)₁) = 5 м/с

Эцсийн хурд (v)₂) = 0 м/с

Асуусан : объект(ууд)-ын шилжилт?

Жаваб :

Ажил-механик энергийн теорем нь консерватив бус хүчний гүйцэтгэсэн ажил (W) нь объектын механик энергийн өөрчлөлт эсвэл эцсийн механик энергийн (EM) өөрчлөлттэй тэнцүү гэж үздэг.₂) – анхны механик энерги (EM)₁). Кинетик үрэлт нь консерватив бус хүч бөгөөд блок дээр үйлчилдэг цорын ганц консерватив бус хүч нь кинетик үрэлт юм.

W= ΔEM

f_k s = EM₂ – EM₁

Кинетик үрэлтийн үед хийгдсэн ажил:

W = f_k с = (μk)(N)(s) = (0,5)(40)(s) = 20 с

Механик энергийн өөрчлөлтүүд:

ΔEM = EM₂ – EM₁ = (EK + EP)₂ – (EK + EP)₁

Объектууд хавтгай гадаргуу дээр хөдөлдөг бөгөөд өндрийн өөрчлөлтийг мэдэрдэггүй (Δh = 0) тул таталцлын потенциал энергид өөрчлөлт гарахгүй (ΔEP = EP₂ – EP₁ = 0). Тиймээс механик энергийн өөрчлөлт нь зөвхөн кинетик энергийн өөрчлөлтийг хамарна.

ΔEM = EK₂ – ЭК₁ = ½ мв₂² – ½ мв₁² = ½ м (v)₂² - v₁²)

ΔEM = ½ (4)(0)² - 5²) = (2)(25) = 50

Блокийн шилжилт нь:

W= ΔEM

20 с = 50

s = 50 / 20 = 2,5 метр

Зөв хариулт нь D.

Механик энергийн хадгалалтын хууль

2. А ба В объектууд ижил масстай. А объект h метр өндрөөс, В нь 2h метр өндрөөс унадаг. Хэрэв А объект газарт vm/s хурдтайгаар унавал В объект газарт ... кинетик энергиэр унадаг.

А. 2 мв²

Б. мв²

C. 3/4 мв²

D. 1/2 мв²

E. 1/4 мв²

Хэлэлцүүлэг

2 цагийн өндрөөс чөлөөтэй унах В биетийн эцсийн хурд нь:

v² = 2 г (2 цаг) = 4 гр

В объектын кинетик энерги нь:

EK_B = ½ мв² = ½ м (4 гр) = 2 мг гр —– Тэгшитгэл 1

В объектын анхны механик энерги нь таталцлын потенциал энерги = мг цаг байна. В объектын эцсийн механик энерги нь кинетик энерги = ½ мв байна.².

Механик энергийн хадгалалтын хууль :

мг = ½ мв².

Учир нь мг = ½ мв² тэгвэл бид 1-р тэгшитгэл дэх mgh-г ½ mv-ээр сольж болно².

B объектын кинетик энерги = 2 мг/цаг = 2(½ мв)²) = mv²

Зөв хариулт нь Б.

3. Доорх зургийг хараарай! Биет 20 м-ийн өндрөөс чөлөөтэй унаж байна. Хэрэв таталцлын хурдатгал 10 м/с байвал газрын гадаргаас 15 м өндөрт байх үеийн биеийн хурд нь ... байна.

А. 2 м/с

B. 5 м/с

C. 10 м/с

D. 15 м/с

Зүүн зүгт 20 м/с

Хэлэлцүүлэг

Эцсийн механик энерги = анхны механик энерги

2-р цэг дээрх объектын кинетик энерги = таталцлын потенциал энерги 5 метрээр буурсан

½ мв² = мг

½ v² = (10)(20-15)

½ v² = (10)(5)

½ v² = 50

v² = (2)(50)

v² = 100

v = 10 м/с

Зөв хариулт нь C.

4. Зурагт үзүүлсэн шиг блокыг налуу хавтгайн орой дээр барьсан байна. Суллахад блок нь налуу дагуу үрэлтгүй гулсдаг. Блок налуугийн ёроолд хүрэх үеийн хурд нь...

А. 6 мс^-1

B. 8 мс^-1

C. 10 мс^-1

D. 12 мс^-1

E. 16 мс^-1

Хэлэлцүүлэг

Анхны механик энерги = таталцлын потенциал энерги = мг/цаг = м (10)(5) = 50 м

Эцсийн механик энерги = кинетик энерги = 1/2 мв²

Механик энерги хадгалагдах хуульд анхны механик энерги = эцсийн механик энерги гэж заасан байдаг.

EM_o = EM_t

50 м = 1/2 мв²

50 = 1/2 v²

2 (50) = v²

100 = v²

v = 10 м/с

Зөв хариулт нь C.

5. Зурагт үзүүлсэн шиг m кг масстай блок газрын гадаргаас h метрийн өндрөөс суллагдлаа. M цэг дээр байх үеийн потенциал энерги (EP) ба кинетик энергийн (EK) харьцаа нь ... байна.

А. 1: 3

Б. 1: 2

C. 2: 1

D. 2: 5

Е. 3: 7

Хэлэлцүүлэг

М цэг дээрх таталцлын потенциал энерги:

EP_M = мг (0,3 цаг)

М цэг дээрх кинетик энерги = таталцлын потенциал энергийн бууралт h-0,3h = 0,7 цаг

EK_M = EP = мг (0,7 цаг)

М цэг дээрх таталцлын потенциал энерги ба кинетик энергийн харьцаа нь:

EP_M : ЭК_M

мг (0,3 цаг) : мг (0,7 цаг)

0,3: 0,7

3: 7

Зөв хариулт нь Е.

6. Доорх P цэгээс чөлөөтэй унаж буй А объектын зургийг хар даа!

Хэрэв EP_Q болон EK_Q тус бүр нь Q цэг дээрх потенциал энерги ба кинетик энерги юм (g = 10 м/с²), дараа нь EP_Q : ЭК_Q бол….

А. 16: 9

Б. 9: 16

C. 3: 2

D. 2: 3

Е. 2: 1

Хэлэлцүүлэг

Q цэг дээрх таталцлын потенциал энерги:

EP_Q = мг/цаг = (м)(10)(1,8) = 18 м

Q цэг дээрх кинетик энерги = таталцлын потенциал энергийн бууралт 5-1,8 = 3,2 метр

EK_Q = EP = mgh = m (10)(3,2) = 32 м

Q цэг дээрх таталцлын потенциал энерги ба кинетик энергийн харьцаа нь:

EP_Q : ЭК_Q

18 м: 32 м

18: 32

9: 16

Асуултын эх сурвалж:

Ахлах сургууль/Мэргэжлийн ахлах сургуулийн физикийн улсын шалгалтын асуултууд