机械能相关例题

机械能问题的 6 个例子

机械功-能定理

1. 注意图片 佩平达汉 按如下方式操作！假设 g = 10 m/s²如果滑块与地板之间的动摩擦系数为 μ当 k = 0,5 时，物体的位移 (s) 的值为……

A. 5,00米

B. 4,25米

C. 3,00米

D. 2,50米

东 2,00 米

讨论

迪克塔会 :

动摩擦系数（μk) = 0,5

物块质量 (m) = 4 kg

重力加速度 (g) = 10 米/秒²²

物块重量 (w) = mg = (4)(10) = 40 牛顿

如果木块位于平面上，则正压力（N）= 重量（w）= 40 牛顿。

初始速度（v）₁) = 5 米/秒

最终速度（v）₂) = 0 米/秒

问 物体的位移是多少？

Jawab :

功-机械能定理指出，非保守力所做的功（W）等于物体机械能的变化或最终机械能（EM）。₂）–初始机械能（EM）₁动摩擦力是一种非保守力，作用在滑块上的唯一非保守力就是动摩擦力。

W= ΔEM

f_k s = EM₂ – EM₁

动摩擦力所做的功：

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

机械能的变化：

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

物体在平面上运动，高度不会发生变化（Δh = 0) 因此重力势能没有变化（ΔEP = EP₂ – EP₁ = 0）。因此，机械能的变化只涉及动能的变化。

ΔEM = EK₂ – EK₁ = ½ mv₂² – ½ 毫伏₁² = ½ m (v₂² -v₁²)

ΔEM = ½ (4)(0² - 5²) = (2)(25) = 50

该块的位移为：

W= ΔEM

20 秒 = 50

s = 50 / 20 = 2,5 米

正确答案是D。

机械能守恒定律

2. 物体A和B质量相同。物体A从h米的高度自由落体，物体B从2h米的高度自由落体。如果物体A落地时的速度为v米/秒，那么物体B落地时的动能为……

A. 2毫伏²

B. mv²

C. 3/4 毫伏²

D. 1/2 毫伏²

E. 1/4 毫伏²

讨论

物体 B 从 2h 的高度自由下落，其最终速度为：

v² = 2 克 (2 小时) = 4 克

物体B的动能为：

EK_B = ½ mv² = ½ m (4 gh) = 2 mgh —– 公式 1

物体 B 的初始机械能为重力势能 = mg h。物体 B 的最终机械能为动能 = ½ mv²².

机械能守恒定律 :

mgh = ½ mv².

林嘉欣 mgh = ½ mv² 那么我们可以用 ½ mv 代替方程 1 中的 mgh。².

物体 B 的动能 = 2 mgh = 2(½ mv²)²) = mv²

正确答案是 B。

3. 请看下图！一个物体从 20 米高处自由下落。如果重力加速度为 10 米/秒²，那么当物体距离地面 15 米时，其速度是多少……

A. 2 米/秒

B. 5 米/秒

C. 10 米/秒

D. 15 米/秒

E. 20 米/秒

讨论

最终机械能 = 初始机械能

物体在 2 号点的动能 = 重力势能减少 5 米

½ 毫伏² = mgh

½ v² = (10)(20-15)

½ v² = (10)(5)

½ v² = 50

v² = (2)(50)

v² = 100

v = 10 米/秒

正确答案是C。

4. 如图所示，一个物块被固定在斜面的顶端。松开后，物块沿斜面无摩擦地滑动。物块到达斜面底部时的速度为……

A. 6毫秒^-1

B. 8毫秒^-1

C. 10毫秒^-1

D. 12毫秒^-1

E. 16毫秒^-1

讨论

初始机械能 = 重力势能 = mgh = m (10)(5) = 50 m

最终机械能 = 动能 = 1/2 mv²²

机械能守恒定律指出，初始机械能等于最终机械能。

EM_o = EM_t

50 米 = 1/2 毫伏²

50 = 1/2 v²

2 (50) = v²

100 = v²

v = 10 米/秒

正确答案是C。

5. 如图所示，一个质量为 m kg 的物块从离地面 h 米的高度释放。当它到达 M 点时，其势能 (EP) 与动能 (EK) 的比值为……

A. 1 : 3

B. 1 : 2

C. 2 : 1

D. 2 : 5

E. 3 : 7

讨论

M点的重力势能：

EP_M = mg (0,3 小时)

M 点的动能 = 重力势能减少 h - 0,3h = 0,7h

EK_M = EP = mg (0,7 小时)

M点的重力势能与动能之比为：

EP_M EK_M

毫克（0,3 小时）：毫克（0,7 小时）

0,3：0,7

3：7

正确答案是 E。

6. 请看下图，物体 A 从 P 点自由下落！

如果EP_Q 和 EK_Q 分别是Q点的势能和动能（g = 10 m/s²）。²然后是EP_Q EK_Q 是…。

A. 16 : 9

B. 9 : 16

C. 3 : 2

D. 2 : 3

E. 2 : 1

讨论

Q点的重力势能：

EP_Q = mgh = (m)(10)(1,8) = 18 米

Q点的动能 = 重力势能减少量 5 - 1,8 = 3,2 米

EK_Q = EP = mgh = m (10)(3,2) = 32 米

Q点的重力势能与动能之比为：

EP_Q EK_Q

18米：32米

18：32

9：16

问题来源：

高中/职业高中国家考试物理试题