Механик энергийн талаархи жишээ асуултууд

Механик энергийн асуултуудын 6 жишээ

Механик ажил-энергийн теорем

1. Блокийн шилжилтийн дараах зургийг харна уу! g = 10 м/ ^с2 гэж үзье . Хэрэв блок болон шалны хоорондох кинетик үрэлтийн коэффициент μ k = 0,5 бол объектын шилжилтийн утга (с) 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 байгаа зүйл бол :

Кинетик үрэлтийн коэффициент ( μk ) = 0,5

Блокны масс (м) = 4 кг

Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с ²

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

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

Анхны хурд (v1 ₎ = 5 м/с

Эцсийн хурд (v2 ₎ = 0 м/с

Асуусан : объект(ууд)-ын шилжилт?

Хариулт :

Ажил-механик энергийн теорем нь консерватив бус хүчний гүйцэтгэсэн ажил (W) нь объектын механик энергийн өөрчлөлт эсвэл эцсийн механик энерги (EM2) - анхны механик энерги (EM1) -тэй тэнцүү гэж үздэг _. Кинетик _үрэлт нь консерватив бус хүч бөгөөд блок дээр үйлчилдэг цорын ганц консерватив бус хүч нь кинетик үрэлтийн хүч юм.

W = Δ EM

f _k s = EM ₂ – EM ₁

Кинетик үрэлтийн үед хийгдсэн ажил:

W = f _k s = ( μ k )(N)(s) = (0,5)(40)(s) = 20 с

Механик энергийн өөрчлөлтүүд:

Δ EM = EM ₂ – EM ₁ = (EK + EP) ₂ – (EK + EP) ₁

Биет хавтгай гадаргуу дээр хөдөлж байгаа бөгөөд өндрийн өөрчлөлтийг мэдэрдэггүй ( Δ h = 0) тул таталцлын потенциал энергид өөрчлөлт гарахгүй ( Δ EP = EP ₂ – EP ₁ = 0). Тиймээс механик энергийн өөрчлөлт нь зөвхөн кинетик энергийн өөрчлөлтийг хамардаг.

Δ EM = EK ₂ – EK ₁ = ½ mv ₂ ² – ½ mv ₁ ² = ½ м (v ₂ ² – v ₁ ² )

Δ EM = ½ (4)(0 ² – 5 ² ) = (2)(25) = 50

Блокийн шилжилт нь:

W = Δ EM

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 объект 2h метр өндрөөс унадаг. Хэрэв А объект газарт vm/s хурдтайгаар унавал В объект газарт ... кинетик энергитэй унадаг.

А. 2 мв ²

B. ^{2- р хэсэг}

C. 3/4 мв ²

D. 1/2 мв ²

E. 1/4 мв ²

Хэлэлцүүлэг

2 цагийн өндрөөс чөлөөтэй унах В биетийн эцсийн хурд нь:

v ² = 2 г (2 цаг) = 4 gh

В объектын кинетик энерги нь:

EK _B = ½ mv ² = ½ m (4 gh) = 2 mgh —– Тэгшитгэл 1

В объектын анхны механик энерги нь таталцлын потенциал энерги = мг/цаг байна. В объектын эцсийн механик энерги нь кинетик энерги = ½ мв2 ^байна.

Механик энергийн хадгалагдах хууль :

мгх = ½ мв ².

mgh = ½ mv ² тул бид 1-р тэгшитгэл дэх mgh-г ½ mv ² -оор сольж болно.

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

Зөв хариулт нь Б.

3. Доорх зургийг хараарай! Нэгэн биет 20 м-ийн өндрөөс чөлөөтэй унаж байна. Хэрэв таталцлын хурдатгал 10 м/с байвал газраас 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 мв ² = мг

½ v ² = (10)(20-15)

½ v ² = (10)(5)

½ v ² = 50

v ² = (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 мв ²

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

EM _o = EM _t

50 м = 1/2 мв ²

50 = 1/2 v ²

2 (50) = v ²

100 = v ²

v = 10 м/с

Зөв хариулт нь C.

5. Зурагт үзүүлсэн шиг m кг масстай блок газрын гадаргаас h метрийн өндрөөс суллагдав. 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 : EK _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 хараарай!

Хэрэв EP _Q ба EK _Q нь тус тус Q цэг дээрх потенциал энерги ба кинетик энерги (g = 10 м/с2 ⁾ бол EP _Q : EK _Q нь ... байна.

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 : EK _Q

18 м: 32 м

18: 32

9: 16

Асуултын эх сурвалж:

Ахлах сургууль/Мэргэжлийн ахлах сургуулийн физикийн улсын шалгалтын асуултууд