JEE Main Mechanics: Work, Energy and Power – Chapter Test

Topics in this test

Difficulty: 7 medium · 13 hard

Work, Energy and Power MCQ questions with answers

The first 3 of 20 questions. Unlock the series for the rest, each with a solution.

1. Q1. Which one of the following is NOT a conservative force?

   निम्नलिखित में से कौन-सा एक संरक्षी बल नहीं है?

   • A. Elastic spring force / प्रत्यास्थ स्प्रिंग बल
   • B. Gravitational force / गुरुत्वीय बल
   • C. Electrostatic force / स्थिरवैद्युत बल
   • D. Kinetic friction / गतिज घर्षण
   Solution

   Kinetic (sliding) friction is non-conservative because the work it does depends on the path taken; gravitational, elastic spring and electrostatic forces are all conservative.

   गतिज (फिसलन) घर्षण असंरक्षी है क्योंकि इसके द्वारा किया गया कार्य लिए गए पथ पर निर्भर करता है; गुरुत्वीय, प्रत्यास्थ स्प्रिंग और स्थिरवैद्युत बल सभी संरक्षी हैं।

2. Q2. A block of mass 2 kg moving with a speed of 4 m/s on a frictionless horizontal surface strikes a light spring of force constant 800 N/m fixed to a wall. The maximum compression of the spring is:

   घर्षणरहित क्षैतिज सतह पर 4 m/s की चाल से गतिमान 2 kg द्रव्यमान का एक ब्लॉक दीवार से जुड़ी 800 N/m बल नियतांक की एक हल्की स्प्रिंग से टकराता है। स्प्रिंग का अधिकतम संपीडन है:

   • A. 0.1 m
   • B. 0.2 m
   • C. 0.8 m
   • D. 0.4 m
   Solution

   At maximum compression the entire kinetic energy is stored as spring potential energy: ½mv² = ½kx², so x = v√(m/k) = 4 × √(2/800) = 0.2 m.

   अधिकतम संपीडन पर संपूर्ण गतिज ऊर्जा स्प्रिंग की स्थितिज ऊर्जा के रूप में संचित हो जाती है: ½mv² = ½kx², अतः x = v√(m/k) = 4 × √(2/800) = 0.2 m।

3. Q3. Consider the following statements about the work-energy theorem. 1. It remains valid in a non-inertial frame provided the work done by pseudo forces is included. 2. It is applicable only when the net force on the body is conservative. 3. The net work done by all forces equals the change in kinetic energy. Which of these statements is/are correct?

   कार्य-ऊर्जा प्रमेय के बारे में निम्नलिखित कथनों पर विचार करें। 1. यह किसी अजड़त्वीय (non-inertial) फ्रेम में भी वैध रहता है, बशर्ते छद्म बलों (pseudo forces) द्वारा किया गया कार्य सम्मिलित किया जाए। 2. यह केवल तभी लागू होता है जब वस्तु पर नेट बल संरक्षी हो। 3. सभी बलों द्वारा किया गया नेट कार्य गतिज ऊर्जा में परिवर्तन के बराबर होता है। इनमें से कौन-सा/से कथन सही है/हैं?

   • A. 1 and 3 only / केवल 1 और 3
   • B. 1 and 2 only / केवल 1 और 2
   • C. 1, 2 and 3 / 1, 2 और 3
   • D. 2 and 3 only / केवल 2 और 3
   Solution

   Statements 1 and 3 are correct; the theorem holds for all forces (conservative and non-conservative), so statement 2 is wrong.

   कथन 1 और 3 सही हैं; यह प्रमेय सभी बलों (संरक्षी और असंरक्षी) के लिए लागू होती है, इसलिए कथन 2 गलत है।

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