《能量》计算题

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高中物理静电场中的能量计算题专题练习

高中物理静电场中的能量计算题专题练习

高中物理静电场中的能量计算题专题练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、解答题1.如图所示,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行.a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行.一电荷为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动.经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为N a和N b不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能.2.如图所示,a、b、c、d为匀强电场中四个等势面,相邻等势面间距离为2cm,已知U ac=60V,A、B、C、D四个点分别位于等势面a、b、c、d上。

(1)电场强度为多大?(2)设B点的电势为零,求A、C、D点的电势。

(3)求将q=-1.0×10-10C的点电荷由A移到D电场力做的功。

3.在一柱形区域内有匀强电场,柱的横截面积是以O为圆心,半径为R的圆,AB为圆的直径,如图所示。

质量为m,电荷量为q(q>0)的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场,速度方向与电场的方向垂直。

已知刚进入电场时速度为零的粒子,自圆周上的C点以速率v0穿出电场,AC与AB的夹角θ=60°。

运动中粒子仅受电场力作用。

(1)求电场强度的大小;(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大,该粒子进入电场时的速度应为多大?(3)为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv0,该粒子进入电场时的速度应为多大?4.如图所示,一质量为m的带电小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成θ角。

已知电场强度为E,重力加速度为g。

求:(1) 小球带什么电;(2) 小球所带电荷量的大小;(3) 将细线突然剪断的瞬间,小球的加速度大小。

5.如图所示,热电子由K发射后,初速度可以忽略不计,经加速电压为U1的加速电场加速后,垂直于电场方向飞入偏转电压为U2的偏转电场,最后打在荧光屏(图中未画出)上.已知两偏转极板间距为d,板长为L.电子质量为m,电荷量为e,不计电子重力.求:(1)电子进入偏转电场时的速度大小;(2)电子在偏转电场中所用的时间和离开时的偏移量y;(3)电子在偏转电场中所受电场力做的功.6.将一个电量为1×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做功2×10-6J。

能量守恒练习题计算物体在不同位置的机械能

能量守恒练习题计算物体在不同位置的机械能

能量守恒练习题计算物体在不同位置的机械能能量守恒练习题:计算物体在不同位置的机械能能量守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。

根据能量守恒定律,一个系统的机械能在任何时刻都保持不变,只会转化为其他形式的能量或转移至其他物体上。

在本文中,我们将通过一些练习题来计算物体在不同位置的机械能。

一、问题一: 物体从高处自由下落假设有一个物体从高处自由下落,当该物体处于不同位置时,如何计算其机械能?我们假设该物体质量为m,重力加速度为g,其高度和速度分别为h和v。

1. 当物体位于高度为h处时:机械能E = 动能K + 重力势能U动能K = 1/2mv^2重力势能U = mgh所以,物体在高度为h处的机械能为:E = 1/2mv^2 + mgh2. 当物体落到地面时:记地面高度为0,此时物体高度为h = 0,速度为v'。

动能K' = 1/2mv'^2重力势能U' = mgh' = 0(因为地面高度为0)所以,物体在地面的机械能为:E' = 1/2mv'^2 + 0 = 1/2mv'^2根据能量守恒定律:E = E'即,1/2mv^2 + mgh = 1/2mv'^2二、问题二: 物体在斜面上滑动假设有一个斜面,物体在斜面上滑动,斜面角度为θ,物体的质量为m,斜面上的高度为h,物体在不同位置的机械能如何计算?1. 当物体位于斜面顶端时:机械能E = 动能K + 重力势能U动能K = 1/2mv^2重力势能U = mgh所以,物体在斜面顶端的机械能为:E = 1/2mv^2 + mgh2. 当物体滑到斜面底端时:记斜面底端高度为0,此时物体高度为h',速度为v'。

动能K' = 1/2mv'^2重力势能U' = mgh' = 0(因为底端高度为0)所以,物体在斜面底端的机械能为:E' = 1/2mv'^2 + 0 = 1/2mv'^2根据能量守恒定律:E = E'即,1/2mv^2 + mgh = 1/2mv'^2三、问题三: 物体在弹簧上振动考虑一个质量为m的物体,以速度v撞击一个具有劲度系数为k的弹簧,物体和弹簧共同振动,当物体处于不同位置时,如何计算其机械能?1. 当物体位于弹簧伸长的最大位置时:机械能E = 动能K + 弹性势能U动能K = 1/2mv^2弹性势能U = 1/2kx^2(x为伸长/压缩的距离)所以,物体在伸长的最大位置的机械能为:E = 1/2mv^2 + 1/2kx^22. 当物体通过平衡位置并开始压缩弹簧时:物体速度逐渐降为0,所以动能K' = 1/2mv'^2 = 0压缩距离为-x',弹性势能U' = 1/2k(-x')^2 = 1/2kx'^2所以,物体在通过平衡位置并开始压缩弹簧时的机械能为:E' = 0 + 1/2kx'^2根据能量守恒定律:E = E'即,1/2mv^2 + 1/2kx^2 = 0 + 1/2kx'^2综上所述,利用能量守恒定律可以计算物体在不同位置的机械能。

高考物理能量守恒题

高考物理能量守恒题

高考物理能量守恒题能量守恒是物理学中的一个基本原理,它指出在一个封闭系统中,能量的总量是恒定的,即能量既不能被创造,也不能被毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。

高考物理中,经常会出现涉及能量守恒的题目,考察学生对该原理的理解和运用能力。

下面将通过几道典型的高考物理能量守恒题目来详细讲解。

第一道题目是关于弹性碰撞的。

题目描述如下:一辆初速度为20m/s的小汽车以30°角度斜坡上爬行,小汽车质量为1000kg,爬升的高度为10m,求小汽车达到最高点时的速度。

解题思路如下:首先,我们可以利用重力势能转化为动能的原理来求解。

在小汽车达到最高点时,其动能为零,而它所具有的重力势能等于初始动能,即mgh=1/2mv^2,其中m为小汽车的质量,g为重力加速度,h为爬升的高度,v为小汽车达到最高点时的速度。

代入已知数据计算即可。

接下来是一道关于弹簧振子的题目。

题目描述如下:一根质量为m,劲度系数为k的一端固定的水平弹簧上挂着一个质量为M的重物,现在将重物初始位置拉到与弹簧伸长到原长的位置之间的某一位置,然后释放,求在振动过程中质点动能与势能的最大值。

解题思路如下:在弹簧振子的振动过程中,势能和动能不断地互相转化。

当质点通过平衡位置时,它的动能最大,此时势能为零;而当质点达到最大位移时,势能最大,动能为零。

所以,在振动过程中,质点的动能和势能会不断地在最大值和最小值之间交替变化。

最后来看一道关于机械能守恒的题目。

题目描述如下:一个滑雪者以一定初速度从斜坡的最高点滑下,斜坡高度为h,滑到底线水平路面的速度为v,求滑雪者在斜坡上的最高点与底线之间损失的机械能。

解题思路如下:在整个滑行过程中,滑雪者只受到重力做功,没有受到其他形式的外力。

根据机械能守恒定律可知,初位置的机械能等于滑到底线位置的机械能加上失去的机械能。

初位置的机械能等于重力势能,滑到底线位置的机械能等于动能,所以损失的机械能等于重力势能减去动能。

能量守恒练习题计算物体在不同位置的势能和动能

能量守恒练习题计算物体在不同位置的势能和动能

能量守恒练习题计算物体在不同位置的势能和动能能量守恒练习题:计算物体在不同位置的势能和动能在物理学中,能量守恒定律是一个基本的原理,它指出能量在一个系统中是不可创造和不可消灭的,只能从一种形式转化为另一种形式。

这个原理在各个领域都有广泛的应用,特别是在力学中,能量守恒定律帮助我们了解物体在不同位置的势能和动能之间的转化关系。

为了更好地理解能量守恒定律,下面将通过几个练习题来计算物体在不同位置的势能和动能。

练习题一:一个质量为5kg的小球从高度为10m的平台上自由落下,请计算当小球落到地面时的动能和势能。

解答:首先计算小球在高度为10m时的势能。

根据物体的势能公式:Ep = m * g * h其中,Ep表示势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示物体的高度。

将给定的数值代入公式,我们可以得到:Ep = 5kg * 9.8m/s² * 10m = 490 J接下来计算小球落到地面时的动能。

根据动能定理,动能与势能之和保持不变。

因此,当小球落到地面时,它将完全转化为动能。

由于小球在最高点处的动能为零,所以可以得出:Ek = Ep = 490 J练习题二:一个质量为2kg的物体以速度4m/s沿着水平方向运动,请计算物体具有的动能。

解答:物体的动能可以通过动能公式来计算:Ek = 1/2 * m * v²其中,Ek表示动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。

将给定的数值代入公式,我们可以得到:Ek = 1/2 * 2kg * (4m/s)² = 16 J因此,物体具有16焦耳的动能。

练习题三:一个质量为0.5kg的小球从高度为5m的斜面上滑下,请计算当小球下滑到底部时的动能和势能。

解答:首先计算小球在高度为5m时的势能。

与练习题一类似,我们可以通过势能公式来计算:Ep = m * g * h将给定的数值代入公式,可以得到:Ep = 0.5kg * 9.8m/s² * 5m = 24.5 J接下来计算小球下滑到底部时的动能。

能量的守恒与转化练习题

能量的守恒与转化练习题

能量的守恒与转化练习题1. 问题描述:一辆质量为500kg的小汽车以10m/s的速度行驶,经过一段坡道后速度降为5m/s。

如果摩擦力对车的非弹性损失的能量为1000J,求车在坡道上所受到的阻力大小。

解答:首先,根据题目中给出的信息可知,小汽车在坡道上的速度从10m/s减小到5m/s,由于没有其他作用力的影响,我们可以得出以下结论:车的减速是由阻力提供的。

又由于阻力是非弹性能量损失的形式,所以阻力大小为1000J。

因此,小汽车在坡道上所受到的阻力大小为1000J。

2. 问题描述:一个质量为2kg的物体从高度为10m的地方落下,在下落过程中受到空气阻力,最终以2m/s的速度触地。

求空气阻力对该物体的非弹性损失的能量。

解答:首先,根据题目中给出的信息可知,物体从高度为10m的地方落下,最终以2m/s的速度触地,并且受到空气阻力的影响。

我们可以通过能量守恒定律来求解空气阻力对物体的非弹性损失的能量。

设物体在高度为10m时的势能为E1,速度为v1;触地时的动能为E2,速度为v2。

根据能量守恒定律,我们可以得到以下关系式:E1 + E2 = 0 (1)E1 = mgh = 2kg × 9.8m/s² × 10m = 196J (2)E2 = 1/2mv2² = 1/2 ×2kg × (2m/s)² = 4J (3)将(2)和(3)代入(1)中,我们可以得到:196J + 4J = 0空气阻力对该物体的非弹性损失的能量为-200J(负号表示损失)。

3. 问题描述:一个电力公司为了节约能源,对某一段公路上的路灯进行改造,将传统的白炽灯替换为能耗更低的LED灯。

假设传统白炽灯的功率为60W,而LED灯的功率为15W,电力公司将100个路灯全部改装为LED灯,求每小时能够节约的能量。

解答:根据题目中给出的信息可知,传统白炽灯的功率为60W,而LED 灯的功率为15W,电力公司将100个路灯全部改装为LED灯。

初三物理能量的转化练习题

初三物理能量的转化练习题

初三物理能量的转化练习题题一:小明抬起一个质量为10 kg的物体,从地面上抬到1米高的位置,若重力加速度为10 m/s²,求:1. 物体的重力势能变化量;2. 小明所做的功;3. 小明提升物体所需的能量。

解答:1. 物体的重力势能变化量可以通过公式ΔEp = mgh 计算,其中 m为物体的质量,g 为重力加速度,h 为高度差。

ΔEp = 10 kg × 10 m/s² × 1 m = 100 J2. 小明所做的功可以通过公式 W = F × s 计算,其中 F 为小明所施加的力,s 为移动的距离。

在这个问题中,由于小明抬起物体的过程是垂直提升,所以力的方向与位移方向相同,可以直接使用重力加速度代替小明所施加的力。

W = mgh = 10 kg × 10 m/s² × 1 m = 100 J3. 小明提升物体所需的能量等于所做的功,即 100 J。

题二:小红用力将一根长为2 m、质量为5 kg的细木杆竖直抬起,并使其保持平衡。

求:1. 细木杆重心的高度;2. 细木杆的重力势能;3. 小红所做的功;4. 小红提升细木杆所需的能量。

解答:1. 细木杆重心的高度等于细木杆长度的一半,即 2 m ÷ 2 = 1 m。

2. 细木杆的重力势能可以通过公式 Ep = mgh 计算,其中 m 为细木杆的质量,g 为重力加速度,h 为重心的高度。

Ep = 5 kg × 10 m/s² × 1 m = 50 J3. 小红所做的功可以通过公式 W = F × s 计算,其中 F 为小红所施加的力,s 为移动的距离。

由于小红将细木杆竖直抬起并使其保持平衡,所以力的方向与位移方向垂直。

小红施加的力等于细木杆的重力,即 F = mg = 5 kg × 10 m/s² = 50 NW = Fs = 50 N × 2 m = 100 J4. 小红提升细木杆所需的能量等于所做的功,即 100 J。

能量测试题及答案解析大全

能量测试题及答案解析大全

能量测试题及答案解析大全一、选择题1. 能量守恒定律指的是什么?A. 能量可以被创造或消灭B. 能量可以在不同形式之间转换,但其总量保持不变C. 能量只能从一种形式转换到另一种形式D. 能量在转换过程中会减少答案:B2. 以下哪个现象是能量转换的例子?A. 水沸腾后变成蒸汽B. 植物通过光合作用制造葡萄糖C. 物体从高处自由落下D. 所有以上选项答案:D二、填空题1. 根据能量守恒定律,能量可以在不同形式之间________,但其总量保持不变。

答案:转换2. 热能是一种________能,它可以通过热传导、热对流和热辐射的方式传递。

答案:内三、简答题1. 请简述能量转换的三种基本方式。

答案:能量转换的三种基本方式包括热传导、热对流和热辐射。

热传导是指热量通过物质内部分子振动传递的过程;热对流是指流体内部温度差异引起的热量流动;热辐射是指物体因温度而发出的电磁波传递热量。

四、计算题1. 假设一个质量为2kg的物体在无摩擦的水平面上以3m/s的速度运动,求其动能。

答案:动能的计算公式为 \( E_k = \frac{1}{2}mv^2 \),其中\( m \) 是质量,\( v \) 是速度。

将给定的数值代入公式得 \( E_k = \frac{1}{2} \times 2 \times 3^2 = 9 \) 焦耳。

五、论述题1. 论述能量守恒定律在日常生活中的应用。

答案:能量守恒定律在日常生活中有广泛的应用。

例如,在家用电器中,电能被转换为热能或机械能;在交通运输中,燃料的化学能被转换为机械能,推动车辆运动;在生态系统中,太阳能被植物转换为化学能,进而被其他生物利用。

这些例子都体现了能量守恒定律,即能量在转换过程中总量保持不变。

六、判断题1. 能量守恒定律只适用于封闭系统。

答案:错误。

能量守恒定律适用于所有系统,包括开放系统和封闭系统。

封闭系统是指没有能量进出的系统,而开放系统则允许能量的进出,但能量守恒定律依然适用。

能量流动计算专题练习

能量流动计算专题练习

能量流动的相关计算一、能量传递效率的选择问题例1、在食物链:草→兔→狼中,1)狼增加1kg,至少要消耗草 ______ kg2)狼增加1kg,最多要消耗草______ kg3)若草→兔的传递效率为15﹪,兔→狼的传递效率为16﹪,那么,消耗1000kg草,狼增加______kg例2、在右图的食物网中1、消耗绿色植物1kg,鹰至少增重_______千克;最多增重_______千克。

2、鹰每增加1千克体重至少需_______千克绿色植物;3、鹰每增加1千克体重所消耗的绿色植物最多为______千克;二、能量流动比例分配问题1、在上图的食物网中,若鹰的食物来源1/3来自兔,1/3来自相思鸟,1/3来自蛇,鹰增加3千克体重至少需消耗_______千克绿色植物。

2、假如北极狐的食物1/2来自雷鸟,1/8来自植物,且该系统能量从生产者到消费者的传递效率为10%,从消费者到消费者的能量传递效率为20%,如果北极狐种群增加的能量为80kJ,若不考虑其他变化的影响,则植物增加的能量是kJ。

3、右图表示某生态系统食物网的图解,若一种生物摄食两种前一营养级的生物,且它们被摄食的生物量相等,则猫头鹰体重增加1kg,至少需要消耗生产者 ( )A.100 kg B.312.5 kgC.25 kg D.15 kg三、能量流动比例调整问题例4、假设某农场将生产的玉米的1/3作为饲料养鸡,2/3供人食用,生产出的鸡供人食用,现调整为2/3的玉米养鸡,1/3供人食用,生产出的鸡仍供人食用。

理论上,该农场供养的人数将会____ 。

调整后的人数是调整前的人数的____倍。

(传递效率为10﹪)例5、为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况,人类可以适当改变膳食结构。

若将(草食)动物性与植物性食物的比例由1∶1调整为1∶4,地球可供养的人口数量是原来的________倍。

(能量传递效率按10%计算,结果精确到小数点后两位数字)四、能量传递效率的计算问题例6、上图表示某农田生态系统的能量流动情况,其中箭头表示能量流动方向,数字为同化能量数值,单位为J/(cm2·a)。

初中物理能量转换计算题逐个突破

初中物理能量转换计算题逐个突破

初中物理能量转换计算题逐个突破能量转换是物理学中的重要概念,也是初中物理学习的核心内容之一。

通过解决能量转换计算题,我们可以更好地理解能量守恒定律和能量转换的原理。

本文将逐个突破常见的能量转换计算题,帮助同学们更好地掌握该知识点。

1. 动能和重力势能之间的转换在能量转换计算题中,最常见的就是动能和重力势能之间的转换。

动能可以通过以下公式计算:动能(K)=1/2mv^2,其中m为物体的质量,v为物体的速度。

重力势能可以通过以下公式计算:重力势能(Ep)=mgh,其中m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体的高度。

例如,一个质量为2kg的物体以10m/s的速度从高度为5m的位置下落,求它下落到地面时的动能和重力势能。

解答:首先计算动能:K = 1/2 * 2kg * (10m/s)^2 = 100J。

然后计算重力势能:Ep = 2kg * 9.8m/s^2 * 5m = 98J。

所以物体下落到地面时,动能为100J,重力势能为98J。

2. 动能和弹性势能之间的转换在弹簧系统中,物体的动能可以转换为弹性势能,反之亦然。

弹性势能可以通过以下公式计算:弹性势能(Es)= 1/2kx^2,其中k为弹簧的弹性系数,x为弹簧的伸长或压缩的长度。

例如,一个质量为0.5kg的物体以6m/s的速度撞击一个弹簧,使得弹簧压缩2cm,求物体撞击弹簧时的动能和弹性势能。

解答:首先计算动能:K = 1/2 * 0.5kg * (6m/s)^2 = 9J。

然后计算弹性势能:Es = 1/2 * k * (0.02m)^2,由于没有给出弹簧的弹性系数k,所以无法计算具体数值。

3. 动能和电势能之间的转换电场中带电物体的动能可以转换为电势能,反之亦然。

电势能可以通过以下公式计算:电势能(Ee)= qV,其中q为带电物体的电荷量,V为电场的电势差。

例如,一个带有2C电荷的物体在电势差为10V的电场中运动,求它的动能和电势能。

解答:由于没有给出物体的速度,无法计算动能。

能量流动计算典型例题

能量流动计算典型例题

例1:在甲→乙→丙这条食物链中,⑴若甲固定的总能量为m,则丙最多可以获得的能量是:;丙至少可以获得的能量是:。

⑵若丙的总能量为n,则至少需要消耗甲的能量为:;至多需要消耗甲的能量为:;例2:在食物网中,⑴若甲的质量增加m kg,则丙最多可以增加的质量是:;丙至少可以增加的质量是:。

⑵若丙的质量增加n kg,则至少需要消耗甲的质量为:;至多需要消耗甲的质量为:;例3:在食物网中,若c所含的能量为5.8×109KJ,d所含能量为1.3×108KJ,则a至多可以获得的能量为例4:在食物网中,若丙的能量增加m KJ,至少需要消耗甲KJ例5:在食物网中,假如猫头鹰的食物2/5来自兔子,2/5来自鼠,1/5来自蛇,那么猫头鹰若增加20g体重,至少需要消耗植物g例6:在某生态系统中存在食物网如图所示:C的食物来源由A:B=1:1调整为A:B=2:1,能量传递效率按照10%计算,则该生态系统承载C的数量是原来的()A、1.875倍B、1.375倍C、1.273倍D、0.575倍例7:某生态系统中有A、B、C、D四种生物,构成食物链A→B→C,D为分解者,如图是该生态系统中能量流入B处发生的一系列变化示意图,下列说法错误的是()A.图中的甲表示B的同化量,乙表示B用于生长、发育和繁殖的能量B.参与丁过程的都是异养型生物,包括细菌、真菌等C.当生态系统处于相对稳定状态时,B的种群数量一般处于K/2D.图中D的能量不全部来自B生物例8:如图表示某一生态系统的能量金字塔,其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,E1、E2代表能量的形式。

下列叙述正确的是()A.Ⅰ和Ⅳ是实现物质循环的关键生态成分B.该图所示的食物网只有1条食物链:Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→ⅣC.E1表示的能量主要是通过光合作用所摄入的能量D.能量可在食物链中循环利用例9:某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能),下列叙述中不正确的是()A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2)B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2+B2+C2)D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减例10:如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103kJ/(m2·y)]。

能量守恒定律练习题

能量守恒定律练习题

能量守恒定律练习题
1. 弹性碰撞问题
问题描述:一个质量为m1的物体1以初始速度v1撞击一个质量为m2的物体2,物体1的速度变为v1',物体2的速度变为v2'。

根据能量守恒定律,推导出物体1和物体2的速度变化公式。

2. 加速下滑问题
问题描述:一个滑块从高度为h处滑下直纯滑道,滑到底部速度为v。

根据能量守恒定律,计算滑块从高度h滑至底部的时间。

3. 弹簧的压缩问题
问题描述:一个质量为m的物体以速度v撞向一根劲度系数为k的弹簧,最大压缩距离为x。

根据能量守恒定律,计算物体在弹簧上的最大压缩距离。

4. 灯泡的照明问题
问题描述:一个电流为I的灯泡连接在电压为V的电源上,假设电能转化为光能的效率为η。

根据能量守恒定律,计算灯泡的功率P。

5. 动能定理问题
问题描述:一个质量为m的物体以速度v运动到速度v',根据能量守恒定律,推导出物体受到的合外力F。

注意: 以上练题需要根据能量守恒定律进行计算,具体步骤和公式推导可参考相应物理学教材或参考资料。

为确保准确性,请勿引用无法确认的内容。

能量守恒定律--计算题

能量守恒定律--计算题

能量守恒定律--计算题
能量守恒定律是物理学中的一个基本原理,指出在一个封闭系统中,能量总量保持不变。

本文将通过计算题来展示能量守恒定律的应用。

问题:
一个小球以速度v1撞向静止的大球,两球质量分别为m1和m2,且小球的质量m1小于大球的质量m2。

在碰撞后,小球以速度v2反弹,大球以速度v3向前滚动。

假设碰撞是完全弹性碰撞,请计算反弹速度v2和大球滚动速度v3。

解答:
根据能量守恒定律,碰撞前后的总动能保持不变。

即,
(m1 * v1^2) + (m2 * 0^2) = (m1 * v2^2) + (m2 * v3^2)
由于大球静止,m2 * 0^2 = 0,因此上述方程可以简化为:
m1 * v1^2 = m1 * v2^2 + m2 * v3^2
解方程,得到:
v2 = (v1 * (m1 - m2)) / (m1 + m2)
v3 = (2 * m1 * v1) / (m1 + m2)
以具体数值计算为例,假设:
m1 = 1 kg
m2 = 2 kg
v1 = 5 m/s
代入上述公式,计算出:
v2 = (5 * (1 - 2)) / (1 + 2) = -5/3 m/s
v3 = (2 * 1 * 5) / (1 + 2) = 10/3 m/s
因此,反弹速度v2为-5/3 m/s,大球滚动速度v3为10/3 m/s。

这个计算题展示了能量守恒定律在弹性碰撞中的应用。

通过应用能量守恒定律,我们可以计算出碰撞前后物体的速度变化,对物理过程进行准确的描述和分析。

能量练习题含答案及解析

能量练习题含答案及解析

能量练习题含答案及解析本文档提供了一些能量练题,并附有答案和解析,以帮助读者提高对能量相关概念的理解。

问题一问:能量是什么?答:能量是物体所拥有的做功能力,它可以使物体发生变化或产生运动。

解析:能量是物理学中的重要概念,用以描述物体的状态和行为。

根据能量守恒定律,能量可以转化为其他形式,并且在过程中总量保持不变。

问题二问:能量有哪些形式?答:常见的能量形式包括动能、势能、热能、化学能等。

解析:动能是物体由于运动而具有的能量;势能是物体由于位置而具有的能量;热能是物体由于温度而具有的能量;化学能是物质发生化学反应时所具有的能量。

问题三问:如何计算能量?答:根据不同形式的能量,计算方法也有所不同。

例如,动能可以通过以下公式计算:动能 = 1/2 ×质量 ×速度的平方;势能可以通过以下公式计算:势能 = 重力加速度 ×高度。

解析:能量的计算取决于能量形式和相关的物理量。

根据具体情况,选择相应的计算公式并代入数值即可求得能量的大小。

问题四问:能量守恒定律是什么?答:能量守恒定律指的是在封闭系统内,能量的总量在任何过程中保持不变。

解析:能量守恒定律是能量领域的基本原则之一。

它意味着能量既不能被创造也不能被销毁,只能从一种形式转化为另一种形式。

问题五问:能量与功有什么区别?答:能量是物体所拥有的做功能力,而功是力对物体所做的实际作用。

解析:能量和功是能量领域的两个重要概念。

能量是物体所具有的能力,而功是力对物体所做的实际作用。

功可以使能量发生变化,从而对物体产生影响。

以上是一些关于能量的练习题及其答案和解析。

希望能帮助读者更好地理解能量的概念和相关知识。

(完整版)能量专项练习题

(完整版)能量专项练习题

(完整版)能量专项练习题一、选择题1. 下列哪个不是常见的能量形式?- A. 热能- B. 动能- C. 电能- D. 活力2. 能量守恒定律告诉我们:- A. 能量可以被创建- B. 能量可以被销毁- C. 能量在转化过程中总量保持不变- D. 能量在转化过程中总量增加3. 假设一个物体的质量为2kg,高度为10m,重力加速度为10m/s²,该物体由10m高的山下滑到山脚下,其动能变化量为:- A. 200J- B. 100J- C. 20J- D. 10J4. 某电动车蓄电池容量为2kWh,其储存的电能相当于多少焦耳?- A. 7200J- B. J- C. J- D. J5. 以下哪个单位不是能量的单位?- A. 焦耳(J)- B. 千瓦时(kWh)- C. 瓦特(W)- D. 国际单位制(SI)二、填空题1. 动能的计算公式为:__0.5 mv²__ ,其中 m 为物体的质量,v 为物体的速度。

2. 一个小球质量为0.1kg,以10m/s的速度向上运动,其动能为__5J__。

3. 势能的计算公式为:__mgh__,其中 m 为物体的质量,g 为重力加速度,h 为物体的高度。

4. 一块质量为2kg的物体从10m高的山脚下滑到山脚,其势能变化量为__200J__。

5. 一台功率为600W的机器在2小时内消耗的能量为__1200Wh__。

三、解答题1. 简述能量守恒定律的原理及其重要性。

能量守恒定律是物理学中一个基本定律,它表明在任何物理、化学变化中,能量的总量都保持不变。

即能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量不会增加或减少。

这意味着能量在封闭系统中是恒定的,不受外界因素的影响。

能量守恒定律的重要性在于它帮助我们理解和解释许多自然现象和工程实践中的问题。

无论是机械能、热能、化学能还是其他形式的能量转化,都遵循能量守恒定律。

这个定律为科学研究和工程设计提供了准确的规律,也为能源利用和环境保护提供了指导。

能量计算题(含答案)

能量计算题(含答案)

能量计算题(含答案)
1. 单位换算
将10千焦转换成千卡和千瓦时
解:
10千焦=10x1000焦耳=焦耳
焦耳=/4.184千卡≈2388千卡
焦耳=/3600千瓦时≈2.778千瓦时
答:10千焦转换成千卡≈2388千卡,转换成千瓦时≈2.778千瓦时。

2. 定义计算
葡萄糖的燃烧热为16.5千焦/克,试计算50g葡萄糖完全燃烧所产生的热量。

解:
50g葡萄糖完全燃烧所产生的热量 = 50g × 16.5千焦/克
= 825 千焦
答:50g葡萄糖完全燃烧所产生的热量为825千焦。

3. 混合计算
有一个100W的灯泡,220V的电压通过灯泡时的电阻为 $R_1$,当它并联上一个 $R_2=100 \Omega$ 的电阻时,通过灯泡的电流加倍,求 $R_1$ 的电阻值。

解:
灯泡通电后的电流为 I1=W/U=100W/220V=0.455A(安培)
当并联上电阻 $R_2$ 时,通过整个电路的电流等于两路电流之和,即 I2=2I1=0.91A。

则灯泡通过的电流为 I=I2-I1=0.91A-0.455A=0.455A。

根据欧姆定律,可得 $R_1$ 的电阻值为
$R_1=U/I=220V/0.455A\approx483.5\Omega$。

答:$R_1$ 的电阻值为约 483.5 欧姆。

以上为能量计算题答案,希望能够帮助到您。

初中物理:能量转化综合计算专题(含答案)

初中物理:能量转化综合计算专题(含答案)

中考复习训练:第48课能量转化综合计算专题1.南澳风力发电场位于南澳东半岛果老山脉。

山巅有风车阵,与蓝天大海,组合成一幅壮丽的南粤山水新风景线(图甲)。

风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成。

(1)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,通常用密度小,硬度(选填“大”或“小”)的复合材料制成;叶片形状像飞机的机翼,若叶片位置和风向如图乙所示,由于叶片两面空气流速不同产生压强差,而受到向(选填“上”或“下”)的力使风叶旋转。

(2)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机,利用原理,实现机械能转化为电能。

(3)(多选)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图像得到的下列信息,正确的有哪些。

A.只要有风,机组就能产生电能B.风速过大,机组不会产生电能C.风速越大,机组产生的电功率一定越大D.风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变(4)下表给出了在不同风速下某风机获得的能量:平均风速(m/s) 5 10 15 201s内获得的能量(×104J) 1 8 27 64当风速为5m/s时,这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10s,该风机发电的效率是。

2.环境污染和世界能源危机日益严重,成为全世界共同关注的问题。

我国近几年大力推行新能源汽车就是为有效解决城市空气污染问题。

如纯电动汽车完全以动力蓄电池作为动力源,下表是一种纯电动汽车的一些参数。

请你回答:长/宽/高(mm) 3569/1551/1540整备质量(kg) 1080牵引力(N) 280动力电池类型镍钴锰酸锂电池容量(kW·h) 22.4(1)纯电动汽车的能量转化方式是。

(2)这辆电动车充满一次电,正常可以行驶多少千米?3.如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,热水器主要参数如下表:[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]额定电压220V 容积30L加热功率2000W 保温功率 800W(1)开关S跳至触点位置时,热水器进入保温状态,水箱内装满水时,水的质量为30kg。

能量20道计算题含答案

能量20道计算题含答案

能量20道计算题含答案1. 一辆汽车行驶了200公里,耗油15升,求该车的百公里油耗。

(答案:7.5升/100公里)2. 一堆沙子有3/8是黑沙子,有2800克是白沙子,请问这堆沙子一共有多少克?(答案:5600克)3. 餐馆的服务员每月底自己掏钱买了3000元的食品,由于商家务必按照其“月销售额”的5%价值提供食品折扣。

如果服务员月底可以领到2400元,那么她一个月至少要服务多少浏览者?(答案:人)4. 小明有14根鱼竿,他有丝线的鱼竿的一半比棕色的多2倍,他有棕色鱼竿的一半比金色的多4。

如果他有3个金色的鱼竿,那么他共有多少个丝线的鱼竿?(答案:3)5. 有8个牢房,每个有两扇紧闭的门,8个犯人将要被关进去,每个牢房只能有1个犯人,每个犯人随机将会选择一扇门进入。

一名警卫每天可以打开两扇门(可以是不同的牢房),然后交换它们的犯人。

警卫可以在每天中任何时间打开比赛门。

然而,一旦关闭,警卫就不能再次开放这扇门,直到第二天。

策略的最小天数下来,以使任何1人都不能在任何犯人之间传递独立于其他任何人的信息。

(答案:3)6. 一个瓶子里有一种混合液体,成分为水和酒精,含量分别为20%和80%。

现在,你放入一些纯水和将一部分混合物倒出来,使得剩下的液体酒精含量只有40%。

请问原始瓶子容量的百分之几被倒了出去?(答案:75%)7. 水库中有10艘船,它们的长度分别为 {11.4, 35.6, 28.2, 7.9, 16.0, 22.8, 18.9, 24.6, 30.5, 20.1}。

水管掉了,每水面下降1米船上升1个单位,水位下降多少米才会有船撞到桥上?(假设桥下宽敞无阻碍,答案:14.2米)8. 一支枪每分钟发射15颗子弹,并且命中率为75%。

请问在10分钟内,发射200枚子弹后,命中目标的期望数量是多少?(答案:112.5颗)9. 树的根高度为0,小鸟从树的顶端向下飞行,每遇到一个分支就向下一层。

一只鸟下落时每遇到1个普通树枝增加15米的下落距离,遇到1个垂直树枝减少20米的下落距离,遇到1个水平树枝不增加下降距离。

能量的转化和守恒练习题

能量的转化和守恒练习题

能量的转化和守恒练习题1. 汽车的运动能量转化和守恒问题一辆汽车以60 km/h的速度行驶,质量为1000 kg,求其动能是多少?解析:汽车的动能等于其运动能量,运动能量的大小可以通过公式E = 1/2 mv^2计算,其中m是物体的质量,v是物体的速度。

根据题目中的数据,将质量和速度代入计算公式可得:E = 1/2 × 1000 kg × (60 km/h)^22. 吊车的重力势能转化和守恒问题一座吊车高高吊起了一块质量为2000 kg的货物,吊车的起吊高度为50 m,求货物达到最高点时的重力势能。

解析:重力势能的大小可以通过公式E = mgh计算,其中m是物体的质量,g是重力加速度,h是物体的高度。

根据题目中的数据,将质量、重力加速度和高度代入计算公式可得:E = 2000 kg × 9.8 m/s^2 × 50 m3. 弹簧的弹性势能转化和守恒问题一个弹簧的弹性势能为20 J,求弹簧的伸长量。

解析:弹簧的弹性势能大小可以通过公式E = 1/2 kx^2计算,其中k是弹簧的弹性系数,x是弹簧的伸长量。

根据题目中的数据,将弹性势能代入计算公式,得到:20 J = 1/2 k x^24. 能量转化问题一个物体从10 m的高度自由落下,摩擦力不计,求在14 m的高度时,物体的动能和重力势能之和。

解析:根据能量守恒定律,物体的动能和重力势能之和保持不变。

物体在10 m高度时的能量转化为动能:E = mgh = m × 9.8 m/s^2 ×10 m物体在14 m高度时的能量转化为重力势能:E' = mgh' = m × 9.8m/s^2 × 14 m根据能量守恒定律,E + 0 = 0 + E',即:m × 9.8 m/s^2 × 10 m + 0 = 0 + m × 9.8 m/s^2 × 14 m通过计算可得:10 m × 9.8 m/s^2 = 14 m × 9.8 m/s^25. 能量转化问题一个物体从5 m/s的速度自由上抛,忽略空气阻力,求物体上升到最高点时的动能和重力势能之和。

动量能量试题及答案

动量能量试题及答案

动量能量试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 动量守恒定律适用于:A. 只有重力作用的系统B. 只有弹力作用的系统C. 没有外力作用的系统D. 有外力作用但外力为零的系统答案:C2. 一个物体的动能与其速度的关系是:A. 与速度成正比B. 与速度的平方成正比C. 与速度的立方成正比D. 与速度的四次方成正比答案:B3. 以下哪个选项是正确的能量守恒定律表述?A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量既不能被创造也不能被消灭D. 能量可以在不同形式之间转化答案:C4. 一个物体的动量与其质量、速度的关系是:A. 动量等于质量与速度的乘积B. 动量等于质量与速度的平方的乘积C. 动量等于质量的平方与速度的乘积D. 动量与质量和速度无关答案:A二、填空题(每题5分,共20分)1. 动量守恒定律的数学表达式为:\( p_{总} = p_{1} + p_{2} + ... + p_{n} \),其中p代表______,n代表______。

答案:动量;物体数量2. 动能的计算公式为:\( E_k = \frac{1}{2}mv^2 \),其中E_k代表______,m代表______,v代表______。

答案:动能;质量;速度3. 能量守恒定律表明,能量在转换过程中______。

答案:总量保持不变4. 动量与动能的关系是:动量是矢量,而动能是______。

答案:标量三、简答题(每题10分,共20分)1. 请简述动量守恒定律的条件。

答案:动量守恒定律的条件是系统不受外力或所受外力之和为零,或者外力远小于内力。

2. 请解释为什么在碰撞过程中动量守恒,而动能不守恒。

答案:在碰撞过程中,动量守恒是因为系统不受外力或外力远小于内力,动量在碰撞前后保持不变。

而动能不守恒是因为碰撞过程中可能存在能量的损失,如转化为内能、热能等,导致动能减少。

四、计算题(每题20分,共40分)1. 一个质量为2kg的物体以10m/s的速度向东运动,与一个质量为3kg的物体以5m/s的速度向西运动发生碰撞。

初中物理:常见能量计算题类型

初中物理:常见能量计算题类型

初中物理:常见能量计算题类型
初中物理中常见的能量计算题类型主要包括以下几种:
1. 动能计算题:动能是物体运动时所具有的能量,常用公式为
动能(E)= 1/2 ×质量(m)×速度(v)²。

在计算动能时,需要确定物体的质量和速度,然后代入公式进
行计算。

2. 重力势能计算题:重力势能是指物体在重力作用下所具有的
能量,常用公式为
重力势能(E)= 质量(m)×重力加速度(g)×高度(h)。

在计算重力势能时,需要确定物体的质量、重力加速度和高度,然后代入公式进行计算。

3. 弹性势能计算题:弹性势能是指物体在受到弹性力作用时所
具有的能量,常用公式为
弹性势能(E)= 1/2 ×弹性系数(k)×形变的平方(x²)。

在计算弹性势能时,需要确定弹性系数和形变,然后代入公式
进行计算。

4. 功率计算题:功率是指单位时间内所做的功,常用公式为
功率(P)= 功(W)/ 时间(t)。

在计算功率时,需要知道所做的功和所花费的时间,然后代入
公式进行计算。

以上是初中物理中常见的能量计算题类型。

在解决这些题目时,要注意确定所需要的物理量,然后运用对应的公式进行计算。

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P0 K2
P0 K2
故这架直升机连同其承载的货物不能超过 K1
【试题评析】 本题考查机械牵引力功率和物体平衡问题。 这是一道与日常生活及科学研究有 关的题,题目以直升பைடு நூலகம்的工作原理为背景,给学生以高新科技的心理压力。考查了学生建模 的能力。
1、直升机在火灾救援、海上急救、医疗救助、军事等领域有广泛的应用。研究表明:直升
机的上升力是由于其顶上螺旋桨飞速旋转向下作用于空气, 而空气向上反作用于螺旋桨而产 生的,且上升力与螺旋桨转速 V 的三次方成正比(比例系数为 K1),但螺旋桨转动时会受 到空气的阻力,且受到的阻力与螺旋桨转速 V 的平方成正比(比例系数为 K2)。根据上述 研究,若一架直升机发动机的额定功率为 P0,那么这架直升机连同其承载的货物不能超过 多重? 【试题解析】由题意有:螺旋桨转动时受到的阻力为 f= K2V2 而稳定时发动机的牵引力与螺旋桨受到的阻力相等,故发动机的功率 P=f V= K2V3 螺旋桨产生的升力 F= K1V3 当 P= P0 时,螺旋桨产生的升力最大 Fm= K1
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