แบบทดสอบงานและพลังงาน

1. จงหางานในการเคลื่อนที่กล่องมวล 40 กิโลกรัม ขึ้นไปตามพื้นเอียงทำมุม 37 องศา กับพื้นราบไปยังจุดซึ่งสูงจากพื้นราบ 3 เมตร ด้วยความเร็วคงที ถ้าแรงเสียดทานระหว่างกล่องกับพื้นเอียงเท่ากับ 2 นิวตัน (กำหนด sin 37 องศา = 3/5)
ก. 130 J
ข. 1,190 J
ค. 1,200 J
ง. 1,210 J

2. จงกางานอย่างน้อยที่กรรรมกรคนหนึ่งต้องทำในการดันกล่องสินค้ามวล 50 กิโลกรัม ขึ้นไปตามพื้นเอียงทำมุม 53 องศากับพื้นราบ ถึงจุดสูงจากพื้นราบ 4 เมตร ถ้าแรงเสียดทานระหว่างพื้นเอียงกับกล่องเป็น 80 นิวตัน (กำหนด sin 53 องศา = 4/5)
ก. 400 J
ข. 520 J
ค. 2000 J
ง. 2400 J

3. มวล 4 กิโลกรัม แขวนอยู่ในแนวดิ่งด้วยเชือกเหนือระดับพื้น 20 เมตร ถ้าหย่อนเชื่อกให้มวลลดต่ำลงมาเป็นระยะทาง 10 เมตร ด้วยอัตราเร่ง 1/4 เท่าของความเร่งโน้มถ่วง จงหางานที่ทำโดยแรงดึงเชือก
ก. 500 J
ข.-500 J
ค. 300 J
ง. -300 J

4. ลูกบอลถูกปล่อยจากระยะสูงเท่ากับ h ลงมากระทบกัยพื้น การตกกระทบแต่ละครั้งจะทำให้พลังงานลดลงครึ่งหนึ่ง ลูกบอลจะตกกระทบพื้นกี่ครั้งจึงจะกระดอนขึ้นไปได้ระยะสูงสุดเท่ากับ 1/64 h
ก. 6 ครั้ง
ข. 2 ครั้ง
ค. 3 ครั้ง
ง. 5 ครั้ง

5. ลูกบอลมวล 1 กิโลกรัม ตกลงมาอย่างอิสสระจากตึกสูง 40 เมตร ลงมากระทบพื้นล่างโดยการกระดอนแต่ละครั้งจะเกิดการสูญเสียพลังงาน 25 % ถามว่าถ้าปล่อยให้ลูกบอลกระดอนจนไปหยุดเอง ระยะทางทั้งหมดที่ลูกบอลเคลื่อนที่ในแนวดิ่งจะเป็นเท่าใด (สมมุติว่า ไม่มีการสูญเสียพลังงานเนื่องจากสาเหตุอื่น และ g = 10 m/s2)
ก. 240 m
ข. 260 m
ค. 280 m
ง. 300 m

6. ตาชั่งสปริงอ่านค่าได้ระหว่าง 0-50 นิวตัน ยือได้ 0.20 เมตร ขณะอ่านค่าได้ 50 นิวตัน ถ้านำมวลขนาด 3 กิโลกรัม แขวนไว้ที่ปลายตาชั่ง ขณะนั้นสปริงมีพลังงานศักย์ยืดหยุ่นเท่าใด
ก. 1.8 J
ข. 3.2 J
ค. 4.6 J
ง. 6.4 J

7. สปริงมีค่าคงตัว 2 นิวตัน/เซนติเมตร จะต้องทำงานเท่าใดในการยืดสริงจากระยะ 2 เซนติเมตร จากตำแหน่งสมดุลไปเป็น 4 เซนติเมตร
ก. 0.12 J
ข. 0.18 J
ค. 0.20 J
ง. 0.24 J

8. ก้อนหินมวล 20 กิโลกรัม ตกจากที่สูง 490 เมตร เหนือพื้นดิน อยากทราบว่า หลังจากปล่อยก้อนหินเป็นเวลานานเท่าใดก้อนหินจะมีพลังงานจลน์ เท่ากับพลังงานศักย์ (ถือว่าพลังงานศักย์ที่พื้นดินเป็นศูนย์)
ก. 10 วินาที
ข. 7 วินาที
ค. 5 วินาที
ง. 2 วินาที

9. เสาชิงช้าหน้าวัดสุทัศน์สูง 20 เมตร ถ้าแกว่งชิงช้าจนถึง 90 อัตราเร็วของชิงช้าตอนผ่านจุดต่ำสุดจะเป็นกี่กิโลเมตร/ชั่วโมง
ก. 10
ข. 20
ค. 36
ง. 72

10. วัตถุตกจากพื้นสูง 80 ซม. ลงไปบนสปริงที่ตั้งอยู่แนวดิ่ง ค่านิจสริง 2,100 นิวตัน/เมตร ความยาวของสปริงปรกติ 24 ซม. แต่ถูกวัตถุตกลงเหลือความยาวต่ำสุด 10 ซม.ก่อนที่วัตถุจะหยุดมวลของวัตถุนี้มีค่าเท่ากับกี่กีโลกรัม
ก. 2.28
ข. 2.57
ค. 2.94
ง. 3.41

11. มวล 2 กิโลกรัม ถูกปล่อยจากที่สูง 0.4 เมตร จากปลายสริงที่ตั้งในแนวดิ่ง ปรากฎว่า สปริงจะถูกกดเข้าไปได้มากที่สุด 0.1 เมตร จงหาค่านิจสปริง
ก. 1000 N/m
ข. 1600 N/m
ค. 2000 N/m
ง. 4000 N/m

12. ปล่อยวัตถุมวล 5 kg ตกอิสระลงบนสปริงเบาที่วางตั้งอยู่บนพื้นโดยระยะห่างจากวัตถุถุงยอดของสริงเท่ากับ 1.0 m เมื่อ วัตถุถึงยอดของสปริงเท่ากับ 1.0 m เมื่อวัตถุตกกระทบสปริงปรากฎว่าสปริงหดสั้นลงจากเดิม 20 cm ก่อนดีดกลีบ จงคำนวนค่าคงตัวของสปริง โดยประมาณว่าไม่มีการสูญเสียพลังงาน
ก. 2500 N/m
ข. 3000 N/m
ค. 3500 N/m
ง. 4000 N/m

13. กล่องใบหนึ่งเคลื่อนที่ลงจากตำแหน่งสูงสุดของพื้นเอียงเรียบยาว 2.5 เมตร และทำมุม 30 องศากับพื้นราบ หากกล่องเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งมาตามพื้นเอียง จงหาอัตราเร็วของกล่องที่ปลายล่างของพื้นเอียง
ก. 3 m/s
ข. 4 m/s
ค. 5 m/s
ง. 6 m/s

14. กล่องมวล 40 กิโลกรัม ถูกดึงด้วยแรงคงที่ 13 นิวตัน ในแนนวระดับให้เคลื่อนจากจุดหยุดนิ่งไปตามพื้นระดับที่มีสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน 0.3 เป็นระยะทาง 5 เมตร จงหาพลังงานจลน์ของกล่องที่เปลี่ยนไป
ก. 50 J
ข. 100 J
ค. 150 J
ง. 300 J

15. วัตถุมวล 0.4 กิโลกรัม ไถลไปตามรางวงกลมในแนวระดับที่มีรัศมี 1.5 เมตร หากที่เวลาเริ่มต้นมีอัตราเร็ว 5 เมตร/วินาที เมื่อผ่านไป 1 รอบ มีอัตราเร็วช้าลงเป็น 4 เมตร/วินาที เนื่องมาจากแรงเสียดทานจงกางานเนื่องจากแรงเสียดทานใน 1 รอบ
ก. 1.5 J
ข. 1.8 J
ค. 2.0 J
ง. 3.6 J

16. รถยนต์มวล 1200 กิโลกรัม กำลังวิ่งด้วยอัตราเร็ว v เมตรต่อวินาที ข้ามสะพานที่จุดสุงสุดของสะหาน ซึ่งมีรัศมีความโค้งในระนายดิ่ง 12 เมตร จงหาอัตราเร็ว v ที่พอดีทำให้รถยนต์เริ่มหลุดจากความโค้งของสะพาน
ก. 11 m/s
ข. 12 m/s
ค. 13 m/s
ง. 14 m/s

17. รถยนต์คันหนึ่งมีมวล 1000 กิโลกรัม สามารถเร่งอัตราเร็วจาก 10 เมตรต่อวินาทีเป็น 20 เมตรต่อวินาที โดยอัตราเร่งคงที่ในเวลา 5.0 วินาที กำลังเฉลี่ยเครื่องยนต์ที่ใช้อย่างน้อยเป็นเท่าใด
ก. 10.0 kW
ข. 20.0 kW
ค. 30.0 kW
ง. 40.0 kW

18. ลิฟต์อันหนึ่งมีมวล 750 กิโลกรัม สามารถยกของมวล 850 กิโลกรัม ขึ้นไปได้สูง 20 เมตร ในเวลา 8 วินาที โดยใช้กำลัง 50 กิโลวัตต์ จะมีงานสูญเสียไปเท่าใด
ก. 40 กิโลจูล
ข. 60 กิโลจูล
ค. 120 กิโลจูล
ง. 160 กิโลจูล

19. บันไดเลื่อนในห้างสรรพสินค้าแห่งหนึ่งทำมุม 37 องศากับพื้นของชั้นแรก ขนคนจากชั้นแรกไปที่ชั้นสองด้วยปริมาณคงตัว 30 คนต่อนาที โดยน้ำหนักเฉลี่ยของแต่ละคนเท่ากับ 60 กิโลกรัม ถ้าชั้ยที่สองสูงกว่าชั้นแรก 6 เมตร และมอเตอร์ซึ่งฉุดบันไดเลื่อนใช้ไฟ 3 กิโลวัตต์ ประสิทธิภาพของบันไดเลื่อนนี้เป็นกี่เปอร์เซ็นต์
ก. 10%
ข. 40 %
ค. 60 %
ง. 99%

20. ปั้นจั่นอันหนึ่งใช้ลูกตุ้มที่มีมวล 300 kg ตอกเสาเข็มยาว 2 m จนมิดดินในเวลา 10 นาที นับจำนวนครั้งที่ตอกได้ 50 ครั้ง ถ้าในแต่ละครั้งลูกตุ้มถูกยกให้สูงเหนือหัวเสาเข็ม 1 m จงกากำลังเฉลี่ยของปั่นจั่น (g= 10m/s2)
ก. 250 W
ข. 1500 W
ค. 2500 W
ง. 15000 W