Задания для подготовки к ЕГЭ по теме"Механическая энергия. Работа. Мощность"

Механическая работа. Кинетическая энергия. Теорема о кинетической энергии. Потенциальная энергия. Работа силы тяжести и силы упругости.

1. В каком случае совершается работа?

A. Искусственный спутник вращается вокруг Земли.
Б. Санки скатываются по абсолютно гладкой ледяной горке.

B. Книга лежит на столе.

Г. Груз равномерно поднимают в лифте.

1. Во всех случаях.

2. А, Б и Г.

3. Б и Г.

4. Только Г.

1. Работа каких сил по замкнутому контуру равна нулю?

1. силы трения и силы упругости

2. силы тяжести и силы упругости

3. силы трения и силы тяжести

4. силы трения, силы тяжести и силы упругости

1. Чему равна работа силы трения при перемещении тела массой 2 кг на расстояние 10 м по горизонтальной поверхности под действием силы параллельной этой поверхности, если коэффициент трения между телом и поверхностью равен 0,3?

1) 60Дж

2) – 60Дж

3) 120Дж

4) – 120Дж

1. Н а рисунке изображено движение спортивного ядра массой 7,26 кг из положения 1 в положение 3. Чему равна механи­ческая работа при перемещении ядра из положения 1 в поло­жение 3? Трением пренебречь.

1. 72,6 Дж

2. 36,3 Дж

3. 3,63 Дж

4. 0

1. Если тело движется в направлении равнодействующей двух сил F₁ = 3 H и F₂ = 4 H, составляющих угол 90⁰ друг с другом, то работа равнодействующей силы на пути 10 м составит:

1. 50 Дж

2. 30 Дж

3. 18Дж

4. 10 Дж

1. Груз массой т = 100 кг поднимают на высоту h = 20 м за время t = 2 с. Сравните работу силы тяги по подъ­ему груза, если груз поднимают:

а) равномерно;

б) равноускоренно без начальной скорости.

1) А_а = 2А_б. 2) А_б = 2А_а. 3) А_а = 4А_б. 4) А_б = 4А_а

1. Тело массой 1 кг движется вдоль оси 0х. Его координата меняется по закону x(t) = 2 + 3t – 2t² (все величины выражены в системе СИ) Определите кинетическую энергию тела через 2 с после начала движения.

1) 24,5 Дж 2) 12,5 Дж 3) 8 Дж 4) 4,5 Дж

8. Шарик скатывали с горки по трём раз­ным гладким желобам (выпуклому, прямому и вогнутому). В начале пути скорости шарика одинаковы. В каком случае скорость шарика в конце пути наибольшая? Трением пренебречь.

1. В первом

2. Во втором

3. В третьем

4. Во всех случаях скорость одинаковая

1. Первый автомобиль имеет массу 1000 кг, второй — 500 кг. Скорости их движения изменяются с течением време­ни в соответствии с графиками, представленными на рисунке. Отношение_{ } кинетических энергий автомобилей в момент времени t₁ равно

1) ¼ 2) ½ 3) 2 4) 4

1. Н а рисунке изображены графики зависимости скорости от времени движения двух тел. Масса первого тела равна 10 кг, масса второго – 5 кг. Отношение_{ } кинетических энергий автомобилей в момент времени t = 2с равно

1) ¼ 2) ½ 3) 2 4) 4

1. Ракета находится в межпланетном пространстве. Ес­ли пренебречь изменением массы топлива, то двига­тель ракеты совершил большую работу:

А. при разгоне с места до скорости 420 км/ч;

Б. при увеличении скорости от 420 до 840 км/ч.

1. В случае А.

2. В случае Б.

3. В обоих случаях работа одинакова.

4. Это зависит от массы ракеты

1. Для сообщения неподвижному телу заданной скорости v требуется совершение работы А. Какую работу надо совершить для увеличения скорости этого тела от значения v до значения 2v?

1) А 2) 2А 3) 3А 4) 4А

Е сли первоначально пружина не деформирована (см. рис.), то зависимость модуля работы силы упругости A от удлинения пружины x соответствует на рисунке кривой

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

1. Энергия деформированной пружины пропорциональна квадрату величины ее удлинения. Данное утверждение является...

1. теоретическим выводом

2. научным фактом

3. научной моделью

4. постулатом веры

1. Ученик исследовал зависимость модуля силы упруго­сти F пружины от ее растяжения х и получил следующие результаты:

Определите потенциальную энергию пружины при растяжении на 0,08 м.

1) 0,04 Дж 2) 0,16 Дж 3) 25 Дж 4) 0,08 Дж

1. Недеформированную пружину жесткостью 30 Н/м растянули на 0,04 м. Чему равна потенциальная энергия растянутой пружины?

1. 750 Дж

2. 1,2 Дж

3. 0,6 Дж

4. 0,024 Дж

1. Первая пружина имеет жесткость 20 Н/м, вто­рая — 40 Н/м. Обе пружины растянуты на 1 см. Отношение потенциальных энергии пружин E₂/E₁ равно

1) 1 2) 2 3) _{ } 4) 4

1. Две пружины имеют одинаковую жесткость. Первая из них растянута на 4 см. Потенциальная энергия второй пружины в 2 раза меньше, чем у первой. Вторая пружина

1) сжата на 2 см

2) сжата на см

3) растянута на 0,5 см

4) растянута на 4 см

1. М ежду двумя сжатыми одинаковыми пружинами жест­костью k (см. рис.), надетыми на горизонтальную ось и упирающимися в вертикальные стенки, зажата бусинка массой m. Как изменится потенциальная энергия системы пружин, если сместить бу­синку на расстояние х от по­ложения равновесия?

1. Не изменится

2. Уменьшится на kx²/2

3. Увеличится на kx²/2

4. Увеличится на kx²

1. Зависимость модуля силы упругости от деформации пружины х имеет вид F = 120х (Н). Какую работу надо совершить, чтобы сжать недеформированную пружину на 5 см?

1) 15 Дж 2) 0,6 Дж 3) 0,3 Дж 4) 0,15 Дж

1. Брусок массой 0,5 кг соскальзывает с наклонной плоскости высотой 1 м. Какую работу совершает сила нормальной реакции опоры при соскальзывании бруска?

1) 5 Дж 2) 0,5 Дж 3) 0,05 Дж 4) 0 Дж

1. На рисунке приведен гра­фик зависимости потенци­альной энергии груза от высоты его подъема над поверхностью Земли. Ка­кова масса этого груза?

1) 20 кг 2) 2 кг 3) 0,5 кг 4) 0,05 кг.

1. Легковой автомобиль и автокран движутся по мосту, причем масса автокрана 4500 кг. Какова масса легкового автомобиля, если отношение потенциальной энергии автокрана к потенциальной энергии легкового автомобиля относительно уровня воды равно 3?

1) 500 кг

2) 1000 кг

3) 1500 кг

4) 3400 кг

1. Снаряд в полете разделился на две части, массы которых соот­носятся между собой как _{ } = _{ } Каково отношение изменений потенциальных энергии этих частей _{ }при их падении на Землю?

1) 2 2) _{ } 3) _{ } 4) _{ }

1. Потенциальная энергия взаимодействия с Землей гири массой 5 кг увеличилась на 75 Дж. Это произошло в результате того, что гирю

1. подняли на 1,5 м

2. опустили на 1,5м

3. подняли на 7 м

4. опустили на 7 м

1. Тело массой m находилось на расстоянии H от поверхности Земли. Затем расстояние уменьшилось на h. Как изменилась потенциальная энергия системы «тело – Земля»?

1. Увеличилась на mgh.

2. Увеличилась на mg(H + h).

3. Уменьшилась на mg(H - h).

4. Уменьшилась на mgh.

1. Тело брошено с некоторой начальной скоростью под углом к горизонту. Какой из графиков зависимости потенциальной энергии от квадрата импульса (рис.) соответствует движению тела от точки максимального подъема до точки падения? (2)

1. Мячик для настольного тенниса скатывается из положения М в положение N вначале по «лесенке» (рис. а), а затем вдоль наклон­ного желоба (рис. б). При движении по какой траектории — а или б — работа силы тяжести будет иметь наименьшее значение?

1. По траектории на рисунке а

2. По траектории на рисунке б

3. По обеим траекториям работа силы тяжести будет одинакова

4. Нельзя дать однозначный ответ, так как неизвестна высота каждой ступеньки

1. Тело поднято по склону горы, составляющему угол α = 30° с горизонтом, на высоту h = 30 м над началь­ным уровнем. Масса тела т = 1 кг. Какова работа си­лы тяжести за время подъема?

1) 150Дж. 2) –150Дж. 3) 300 Дж. 4) –300Дж

1. Тело массой т проезжает расстояние L вниз вдоль склона, наклоненного под углом α к горизонту. Работа силы тяжести при этом

1. равна mgL

2. равна mgL sin α

3. равна mgL cos α

4. не может быть вычислена, если неизвестен коэффициент трения тела о плоскость

1. Шарик массой т = 100 г, подвешенный на нити дли­ной l = 1 м, совершает движение по окружности. При этом нить постоянно отклонена от вертикали на угол α = 45⁰ (см. рис.). Определите работу силы тяжести за вре­мя, равное половине периода обращения.

1. 0

2. 0,707 Дж.

3. 1,41 Дж.

4. 2,83 Дж

1. Работа сил тяжести, совершаемая над искусственным спутником массой m, движущимся по круговой орбите с радиусом R вокруг Земли со скоростью v, за один полный оборот равна

1. mv²/2

2. mv²/R

3. 2πmgR

4. 0

1. Н а рисунке показаны графики зависимости потенциаль­ной и кинетической энергии движущегося тела от скорости его движения. Определите характер движения тела, соот­ветствующий данным графикам.

1. Неподвижное тело, находящееся на некоторой высоте, начало равноускоренное движение. Не меняя высоты относительно Земли, тело достигло определённой ско­рости и стало двигаться равномерно.

2. Тело без начальной скорости свободно падало с некото­рой высоты, затем его движение стало равномерным.

3. На некоторой высоте над Землёй тело двигалось равно­мерно, затем разогналось и продолжило равномерное движение.

4. Тело, находящееся на некоторой высоте, бросили вверх, оно вернулось в исходную точку и осталось неподвижным

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

1. Камень бросили с балкона три раза с одинаковой по модулю начальной скоростью. Первый раз вектор ско­рости камня был направлен вертикально вверх, во второй раз — горизонтально, в третий раз — верти­кально вниз. Если сопротивлением воздуха можно пре­небречь, то модуль скорости камня при подлете к зем­ле будет

1. больше в первом случае

2. больше во втором случае

3. больше

4. во всех случаях одинаковым

1. При упругом ударе тел сохраняется

1. только скорость одного из них

2. только сумма их импульсов

3. только сумма их кинетических энергий

1. сумма их импульсов и сумма их кинетических энер­гий

1. Проводя физический опыт, роняют стальной ша­рик на массивную стальную плиту. Ударившись о плиту, шарик подскакивает вверх. По какому признаку, не используя приборов, можно опреде­лить, что удар шарика о плиту не является абсо­лютно упругим?

1. Абсолютно упругих ударов в природе не бывает

2. На плите не остается вмятин

3. При ударе в шарике образуется трещина

4. Высота подскока шарика меньше высоты, с которой он упал

1. Автомобиль движется равномерно по мосту, перекину­тому через реку. Механическая энергия автомобиля оп­ределяется

1. только его скоростью и массой

2. только высотой точки моста над уровнем воды в реке

3. только его скоростью, массой, высотой точки моста над уровнем воды в реке

4. его скоростью, массой, уровнем отсчета потенциаль­ной энергии и высотой точки моста над этим уровнем

1. Санки массой m тянут в гору с постоянной скоро­стью. Когда санки поднимутся на высоту h от первона­чального положения, их полная механическая энергия

1. не изменится

2. увеличится на mgh

3. будет неизвестна, т. к. не задан наклон горки

4. будет неизвестна, т. к. не задан коэффициент тре­ния

1. Тело брошено под углом к горизонту. В какой момент времени его механическая энергия наибольшая, если сопротивление воздуха не учитывать?

1. В момент броска.

2. В момент падения.

3. В высшей точке траектории.

4. В любой момент времени значение энергии одина­ково

1. На рисунке показан груз, подвешенный на нити и совершающий свободные колебания как маятник. В каких пределах при этих колебаниях груза изменяется его потенциальная энергия? Полная механическая энергия груза при прохождении положения равновесия равна 20 Дж.

1. Потенциальная энергия изменяется от 0 до 10 Дж

2. Потенциальная энергия изменяется от 0 до 20 Дж

3. Потенциальная энергия не изменяется и равна 10 Дж

4. Потенциальная энергия не изменяется и равна 20 Дж

1. На рисунке показаны:

1 – положение равновесия груза на пружине,

2 – положение груза в крайней нижней точке,

3 – положение груза в крайней верхней точке

Если груз подвесить к недеформированной пружине (положение 3) и отпустить, то возникнут свободные колебания груза на пружине. В каких пределах при этих колебаниях изменяется потенциальная энергия системы груз—пружина?

Полная механическая энергия системы груз—пружина при про­хождении положения равновесия равна 20 Дж.

1. Потенциальная энергия изменяется от 0 до 10 Дж.

2. Потенциальная энергия изменяется от 0 до 20 Дж.

3. Потенциальная энергия не изменяется и равна 10 Дж.

4. Потенциальная энергия не изменяется и равна 20 Дж

1. Товарный вагон, движущийся по горизонтальному пути с небольшой скоростью, сталкивается с другим вагоном и останавливается. При этом пружина буфера сжи­мается. Какое из перечисленных ниже преобразований энергии происходит в этом процессе?

1. Кинетическая энергия вагона преобразуется в потенциальную энергию пружины.

2. Кинетическая энергия вагона преобразуется в его потенциальную энергию.

3. Потенциальная энергия пружины преобразуется в её кинетическую энергию.

4. Внутренняя энергия пружины преобразуется в кинетическую энергию вагона.

1. При выстреле из пружинного пистолета происходят преобразования

1. Энергии теплового движения молекул пули в кинетическую энергию

2. Кинетической энергии пружины в потенциальную энергию пружины

3. Потенциальной энергии пружины в кинетическую энергию пули

4. Кинетической энергии пли в потенциальную энергию пружины

1. П ружинный маятник совершает колебания относительно по­ложения равновесия так, как показано на рисунке. Какой из графиков — 1, 2, 3 или 4 — соответствует зависимости полной механической энергии Е маятника от времени колебаний t. Тре­нием пренебречь. (1)

1. Пружинный маятник совершает колебания относительно положения равновесия так, как показано на рисунке а. Какой из гра­фиков — 1, 2, 3 или 4 (рис. б) — соответ­ствует зависимости полной механической энергии от времени колебаний? (1)

1. М яч брошен вертикально вверх. На рисунке показан график изменения кинетической энергии мяча по мере его подъема над точкой бросания. Какова потенциальная энергия мяча на высо­те 2 м?

1. 1,5 Дж

2. 3 Дж

3. 4,5 Дж

4. 6 Дж

1. Тело массой 1 кг, брошенное с уровня земли вер­тикально вверх, упало обратно. Перед ударом о землю оно имело кинетическую энергию 200 Дж. С какой ско­ростью тело было брошено вверх? Сопротивлением воз­духа пренебречь.

1. 10 м/с

2. 20 м/с

3. 30 м/с

4. 40 м/с

1. Небольшой шарик подвешен на невесомом стержне, кото­рый может вращаться вокруг точки подвеса О в вертикальной плоскости. Какую минимальную горизонтальную скорость нужно сообщить шарику, чтобы он поднялся на максимальную высоту? Длина стержня L. Сопротивлением воздуха пренебречь. (4)

1. Камень, привязанный к веревке длиной l = 2,5 м, равномерно вра­щается в вертикальной плоскости против часовой стрелки (см. ри­сунок). Масса камня — 2 кг. При каком значении периода обраще­ния камня его вес в точке А станет равным нулю?

1) 2 с 2) 3,14 с 3) 8 с 4) 31,4 с

1. Г руз, закреплённый на пружине жёсткостью 200 Н/м, совершает гармонические колебания с амплитудой 1 см (см. рисунок). Какова максимальная кинетическая энергия груза?

1) 0,01 Дж 2) 0,02 Дж 3) 1 Дж 4) 100 Дж

1. Закрепленный пружинный пистолет стреляет вер­тикально вверх. Какой была деформация пружины Δ1 пе­ред выстрелом, если жесткость пружины k, а пуля массой т в результате выстрела поднялась на высоту h? Трением пренебречь. Считать, что Δl . (4)