Free Printable Механическая работа и мощность силы

Worksheets

Механическая работа и мощность силы — вопросы для 10 класса

Total questions: 40

Worksheet time: 20mins

Name

Class

Date

В чём различие между работой и мощностью в физике? Выберите утверждение, корректно отражающее определение этих величин.

Работа характеризует действие силы безотносительно к перемещению, а мощность — величину силы.

Работа — величина, зависящая от силы и перемещения тела, а мощность — скорость совершения работы за интервал времени.

Работа — это скорость движения тела, а мощность — произведение силы на путь.

Работа и мощность — одно и то же физическое понятие.

Совпадают ли физические понятия «работа» и «мощность» с бытовыми представлениями о них? Выберите наиболее корректный вариант.

Полностью совпадают.

Не совпадают полностью: в физике используются строгие определения и формулы.

Совпадают только для электроприборов.

Совпадают, если движение равномерное.

Совершает ли учитель физики механическую работу во время урока? Выберите верный вариант.

Да, когда он прикладывает силу и вызывает перемещение предметов (например, перемещает оборудование или открывает окно).

Нет, учитель никогда не совершает механической работы в классе.

Да, только когда произносит объяснения вслух.

Да, но только если сила и перемещение направлены под углом $90^{\circ}$ .

Понаблюдайте за работой швейной или стиральной машины и определите устройство, заменяющее ручной труд.

Декоративная панель корпуса.

Двигатель, приводящий механизм в движение.

Кнопки управления без механического привода.

Резиновая манжета.

Человек удерживает тяжёлый чемодан в руке, не перемещая его. Совершает ли он механическую работу с точки зрения физики?

Да, потому что прилагает усилие.

Нет, работа равна нулю, так как отсутствует перемещение.

Да, потому что чемодан тяжёлый.

Иногда, только если рука устала.

При каком условии работа силы равна нулю?

Когда сила параллельна перемещению.

Когда сила перпендикулярна перемещению и $\cos \alpha = 0$ .

Когда сила направлена против перемещения и $\cos \alpha < 0$ .

Когда модуль силы максимален.

Какая формула корректно выражает работу постоянной силы?

$A=F\,v$

$A=F\,t$

$A=F\lvert\Delta \vec{r}\rvert\cos \alpha$

$A=\frac{F}{\lvert\Delta \vec{r}\rvert}$

Поезд останавливается. Какая сила непосредственно совершает работу, уменьшая его скорость?

Сила тяжести.

Тормозная сила трения, действующая на колёса.

Сила нормальной реакции рельсов.

Центростремительная сила.

На столе лежит брусок. Его резко ударили, и он начал двигаться. Какая сила совершает работу при его последующем движении по столу?

Сила трения между бруском и столом.

Сила инерции.

Сила архимеда.

Сила тяготения совершает положительную работу вдоль движения.

10.

Какая единица является единицей работы в СИ?

Ватт (Вт).

Ньютон (Н).

Джоуль (Дж).

Паскаль (Па).

11.

Как определяется мощность выполнения работы? Выберите корректное выражение.

$N=\frac{A}{\Delta t}$

$N=A\,\Delta t$

$N=F\,\Delta t$

$N=\frac{\Delta t}{A}$

12.

Какое утверждение верно для ватта как единицы мощности?

$1$ Вт — это работа $1$ Дж, совершённая за $1$ с.

$1$ Вт — это сила $1$ Н, приложенная за $1$ м.

$1$ Вт — это скорость $1$ м/с.

$1$ Вт — это энергия $1$ Дж, совершённая за $1$ мин.

13.

Сколько ватт содержится в $1$ мегаватте?

$1000$ Вт

$10\,000$ Вт

$100\,000$ Вт

$1\,000\,000$ Вт

14.

Кинетическая энергия — это энергия, которой обладает движущееся тело. Выберите верное определение.

Энергия, которой обладает движущееся тело

Энергия положения тела в гравитационном поле

Энергия, связанная только с деформацией тела

Энергия теплового состояния вещества

15.

При равномерно ускоренном движении материальной точки изменение её координаты за время t выражается формулой (5.8). Выберите правильную запись для Δx при постоянном ускорении.

$\Delta x = v_1 t + \frac{a t^2}{2}$

$\Delta x = v_2 t + \frac{a t^2}{2}$

$\Delta x = v_1 t + a t^2$

$\Delta x = \frac{v_2^2 - v_1^2}{a}$

16.

Работа постоянной силы при перемещении точки на расстояние Δx вдоль направления силы записывается формулой (5.6). Выберите правильное выражение для работы A.

$A = F\,\Delta x$

$A = \frac{F}{\Delta x}$

$A = F\,v$

$A = m\,a\,\Delta x$

17.

Согласно второму закону Ньютона, выберите правильную запись связи силы, массы и ускорения.

$F = ma$

$F = \frac{m}{a}$

$F = m + a$

$F = \frac{a}{m}$

18.

При движении точки с постоянным ускорением работа силы выражается через начальную и конечную скорости формулой (5.9). Выберите правильное выражение для работы A.

$A = \frac{m v_2^2}{2} - \frac{m v_1^2}{2}$

$A = \frac{m v_1^2}{2} - \frac{m v_2^2}{2}$

$A = \frac{m (v_2^2 + v_1^2)}{2}$

$A = m(v_2 - v_1)$

19.

Кинетическая энергия материальной точки (5.10) равна половине произведения массы на квадрат её скорости. Выберите правильную запись.

$E_k = \frac{m v^2}{2}$

$E_k = m v$

$E_k = \frac{v^2}{2}$

$E_k = m a^2$

20.

Теорема об изменении кинетической энергии (5.11) связует работу и изменение кинетической энергии. Выберите правильное равенство.

$A = E_{k2} - E_{k1} = \Delta E_k$

$A = E_{k1} - E_{k2} = -\Delta E_k$

$A = E_{k1} + E_{k2}$

$A = \Delta x \cdot F$

21.

Почему говорят об алгебраической сумме работ? Пусть изменение кинетической энергии тела равно нулю. Что можно сказать о работах сил, действующих на тело?

Они могут быть отличны от нуля, но их алгебраическая сумма равна нулю

Все работы сил обязательно равны нулю

Каждая отдельная работа должна быть положительной

Работы сил не определяются без знания пути

22.

Если на точку действует несколько сил, выберите верное выражение для изменения её кинетической энергии.

$\Delta E_k = A_1 + A_2 + \dots$

$\Delta E_k = A_1 \cdot A_2$

$\Delta E_k = \frac{A_1 + A_2}{2}$

$\Delta E_k = A_1 - A_2$

23.

Изменение кинетической энергии материальной точки зависит от её начальной и конечной скоростей и не зависит от того, под действием каких сил и каким образом это изменение происходило. Выберите верное утверждение.

Зависит только от начальной и конечной скоростей точки

Зависит от пути и набора сил, вызвавших изменение скорости

Определяется только массой точки

Всегда зависит от величины ускорения на всём пути

24.

Кинетическая энергия тел зависит только от их масс и скоростей. Выберите верное утверждение.

Зависит от массы тела и его скорости

Определяется формой и материалом тела

Зависит только от расстояния, пройденного телом

Зависит от направления движения, но не от скорости

25.

По какой формуле можно вычислить работу постоянной силы при перемещении тела на участок траектории?

$A=F\,\Delta r\,\cos\alpha$

$A=F/\Delta r$

$A=F+\Delta r$

$A=F\,\Delta r\,\sin\alpha$

26.

Что общего между работой силы тяжести и работой силы упругости при перемещении тела между двумя положениями?

Обе работы зависят только от начального и конечного положения, а по замкнутой траектории равны нулю

Обе работы зависят от формы траектории и скорости движения

Обе работы всегда положительны независимо от направления перемещения

Обе работы определяются только массой тела

27.

Тело перемещается между точками 1 и 2 по ломаной линии (см. рис. 5.10). Как выражается работа силы тяжести для этого перемещения?

$A=mgh_1-mgh_2$

$A=mgh_2-mgh_1$

$A=mg(h_1+h_2)$

$A=0$

28.

При перемещении вдоль кривой BC (см. рис. 5.11) из точки высоты $h_1$ к точке высоты $h_2$ , чему равна работа силы тяжести?

$A=mgh_1-mgh_2$

$A=mgh_2-mgh_1$

$A=mg(h_1+h_2)$

$A=0$

29.

Чему равна суммарная работа силы тяжести при перемещении тела по замкнутому контуру BCDEB (см. рис. 5.12)?

$A=0$

$A=mgh_1-mgh_2$

$A=mgh_2-mgh_1$

$A=mg(h_1+h_2)$

30.

Сила тяготения является консервативной. Какой критерий консервативности правильно формулирует это свойство?

Работа силы тяготения по любой замкнутой траектории равна нулю

Работа силы тяготения зависит от пути и скорости

Работа силы тяготения всегда положительна

Работа силы тяготения пропорциональна площади траектории

31.

На пружине с коэффициентом жесткости $k$ шар перемещается от удлинения $x_1$ к $x_2$ (см. рис. 5.13). Как выражается работа силы упругости, когда направления силы и перемещения совпадают?

$A=\frac{kx_1^2}{2}-\frac{kx_2^2}{2}$

$A=\frac{kx_2^2}{2}-\frac{kx_1^2}{2}$

$A=k(x_1-x_2)$

$A=0$

32.

Если начальное и конечное состояния пружины совпадают, какова суммарная работа силы упругости при деформации пружины?

$A=0$

$A=\frac{kx^2}{2}$

$A=-\frac{kx^2}{2}$

$A=kx$

33.

Какова связь между работой силы тяжести и изменением потенциальной энергии тела при перемещении между двумя высотами? Укажите верное утверждение, выражающее эту связь как полное равенство.

$A = -\Delta E_p$

$A = \Delta E_p$

$A = E_p$

$A = -E_k$

34.

Почему работу силы упругости при растяжении/сжатии пружины принимают равной произведению средней силы на путь, а не мгновенной силы?

Потому что сила упругости изменяется по мере деформации и не является постоянной, поэтому корректно использовать её среднее значение на участке перемещения.

Потому что сила упругости всегда постоянна и среднее значение совпадает с мгновенным значением.

Потому что масса пружины велика и определяет работу независимо от силы.

Потому что трение в пружине отменяет вклад переменной силы.

35.

Выберите ситуации, в которых потенциальная энергия тела в поле тяжести будет иметь отрицательное значение при выбранном нулевом уровне. В каждой ситуации нулевой уровень отсчёта описан явно.

Нулевой уровень выбран на уровне крыши здания; камень лежит на земле ниже крыши.

Нулевой уровень выбран на поверхности Земли; камень находится над поверхностью на высоте.

Нулевой уровень выбран внизу шахты; камень лежит на поверхности Земли выше нулевого уровня.

Нулевой уровень выбран на поверхности Земли; камень находится в шахте ниже поверхности.

36.

Как изменяется положение нулевого уровня потенциальной энергии при добавлении к выражению $E_p = mgh$ постоянной $C = mgh_0$ ? Выберите корректное утверждение.

Нулевой уровень смещается на высоту $h_0$ , и потенциальная энергия принимает вид $E_p = mg(h - h_0)$ .

Нулевой уровень не изменяется, а энергия становится $E_p = mg(h + h_0)$ .

Нулевой уровень переходит в бесконечность, и энергия равна нулю при любых $h$ .

Нулевой уровень определяется массой тела и меняется только при изменении $m$ .

37.

Как изменяются потенциальная, кинетическая и полная механическая энергия тела при его свободном падении вниз, если сопротивлением воздуха пренебречь?

Потенциальная убывает, кинетическая возрастает, полная остаётся постоянной

Потенциальная возрастает, кинетическая убывает, полная остаётся постоянной

Потенциальная и кинетическая обе убывают, полная убывает

Потенциальная и кинетическая обе возрастают, полная возрастает

38.

Как изменяются потенциальная, кинетическая и полная механическая энергия тела, брошенного вверх, если сопротивлением воздуха пренебречь?

Потенциальная возрастает, кинетическая убывает, полная остаётся постоянной

Потенциальная убывает, кинетическая возрастает, полная остаётся постоянной

Потенциальная и кинетическая обе возрастают, полная возрастает

Потенциальная и кинетическая обе убывают, полная убывает

39.

При утверждении, что механическая энергия падающего камня сохраняется, чем пренебрегают и какие превращения энергии фактически происходят при падении камня в воздухе?

Пренебрегают сопротивлением воздуха; часть механической энергии преобразуется во внутреннюю энергию воздуха и камня (нагрев)

Пренебрегают силой тяжести; механическая энергия полностью исчезает без превращений

Пренебрегают силой упругости; вся энергия переходит в потенциальную энергию гравитационного поля

Пренебрегают давлением воздуха; вся энергия остаётся неизменной и не превращается

40.

Запишите закон сохранения механической энергии для системы «шарик — пружина», если шарик совершает вертикальные колебания. Выберите корректное уравнение.

$\frac{mv^2}{2}+mgh+\frac{kx^2}{2}=\text{const}$

$\frac{mv^2}{2}+\frac{kx^2}{2}=\text{const}$

$mgh+\frac{kx^2}{2}=\text{const}$

$\frac{mv^2}{2}+mgh=\text{const}$

100 %