- 能量转化与守恒定律
- 共241题
重1 000kg的气锤从2.5m高处落下，打在质量为200kg的铁块上，要使铁块的温度升高40℃以上，气锤至少应落下多少次？设气锤撞击铁块时做的功有60%用来升高铁块的温度。[取g=10m/s2，铁的比热容c=0.11cal/(g·℃)]
正确答案
解：由机械能守恒得气锤下落到刚撞击铁块时刻的动能Ek=mgh=103×10×2.5J=2.5×104J
由动能定理得气锤撞击铁块所做的功W=Ek-0=2.5×104J
则气锤撞击铁块用来升高铁块温度的功为Wη=W×60%=1.5×104J
使铁块温度升高40℃所需的热量Q=cm△t=0.11×200×103×40=8.8×105 cal=8.8×105×4.2J=3.696×106J
设气锤应下落n次，才能使铁块温度升高40℃，则由能的转化和守恒定律得n·Wη=Q
所以
如图所示，小球以60J的初动能从A出发，沿粗糙斜面向上运动，在上升到B点的过程中，小球动能损失了50J，机械能损失了10J，则小球落回到出发点A时的动能是多少？
正确答案
36J
已知地球半径为6400km ，已知太阳向空间辐射太阳能的总功率为3.8 ×1026W ，辐射到地球上的太 阳能总功率为1.7 ×1017W.
(1)估算地球到太阳的距离;
(2)并计算太阳的质量．（G=6. 67 ×10-11 N ·m2/kg2 ）
正确答案
解：(1)设地球到太阳的距离为R ，
由能量分配可得，辐射到地球上的太阳能E=E 1·
因 E1 =P1·t E=P·t
且P1 = 3. 8×1026W,
P=1.7×107W,
所以
(2)已知地球绕太阳公转的周期为T=365×24×3600 s=3.15×107s.
由万有引力定律，得
一段细绳把物体与墙面连接，物体与墙面之间有一个被压缩的弹簧，弹簧具有3.2J的弹性势能。已知水平段AB光滑，半圆段BC不光滑，其半径R=0.4m，物体质量m=0.1kg，g=10m/s2。若将细绳剪断，物体刚好可以到达最高点C。
（1）求物体离开弹簧后在水平段滑行的速度大小？
（2）求小球在C点的速度大小？
（3）求小球在BC段运动过程中摩擦做的功？
正确答案
（1）8m/s
（2）2m/s
（3）-2.2J
某脉冲激光器的耗电功率为2×103 W，每秒输出10个光脉冲，每个光脉冲持续的时间为10-8 s，携带的能量为0.2 J，求：
(1) 每个脉冲的功率；
(2) 该激光器将电能转化为激光能量的效率．
正确答案
解：（1）每个光脉冲的功率为P=
（2）激光器将电能转化
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