:高三物理“功和能”练习题

高三物理“功和能”练习题

1、如图1所示，竖直轻橡皮筋上端固定于O，下端A与放在水平面上的质量为m = 0。4 kg的小物块P相连。P对水平地面的压力恰为P重力的3/4，紧靠OA右侧有一光滑的钉子B，B到O点的距离恰为橡皮筋原长。对P施加一恒定拉力F = 20N，使P从静止开始向右滑行S = 0。40m后，到达C点时的速度为v = 4m/s。已知P与水平地面间的动摩擦因数为μ= 0。2，橡皮筋的形变始终在弹性限度内，且形变过程中倔强系数k保持不变，g= 10 m/s2，求P从A到C的过程中橡皮筋增加的弹性势能。

2、由于两个物体相对位置的变化引起的引力场的能量变化（与某一零势能面相比），称作这一对物体的引力势能。如果以无限远处的势能为0，则万有引力势能EP可用下式进行计算：式中r为相对的物体m到M的中心距离，G为万有引力恒量。假设有两个相同质量均为m = 200kg的人造卫星，沿距离地面为地球半径的圆形轨道相向运行，因而经过一段时间后发生了碰撞，碰后两卫星粘合在一起成为一个复合体。不计卫星间的万有引力及空气阻力，求：

(1) 碰撞前两卫星与地球组成的系统的总机械能；

(2) 碰撞后两卫星的复合体落到地面的瞬间的速度大小和方向（地球半径为R = 6400 km，地球表面重力加速度为g = 10m/s2）

3、在如图2所示的系统中，活塞A，插入活塞孔中的可移动塞栓B和密度为ρ的液体平衡。容器的横截面积为S，孔的横截面积为S0，大气压强为P0，各滑动表面间的摩擦可忽略，液体不能从间隙中出来。在塞栓顶上轻轻放一质量较小的物体C，其质量为m，横截面积为S1（S1< S0>

4、回旋加速器中匀强磁场的磁感强度B = 1T，高频加速电压的频率f = 7。5×106Hz，带电粒子在回旋加速器中运动形成的粒子束的平均电流I = 1mA。最后粒子束从半径R = 1m的轨道飞出，如果粒子束进入冷却“圈套”的水中并停止运动，问可使“圈套”中的水温升高多少度？设“圈套”中水的消耗量M = 1kg/s，水的比热容 c=4200J/(kg·K)。