Тест по физике 10 класс: движение тела под действием нескольких сил

Что нужно знать

Если на тело одновременно действуют несколько сил, его движение определяется их равнодействующей — векторной суммой всех приложенных к телу сил. Согласно второму закону Ньютона, равнодействующая сила равна произведению массы тела на его ускорение: Fрез = ma, где Fрез — равнодействующая сила (Н), m — масса тела (кг), a — ускорение (м/с²). Если равнодействующая сила равна нулю, тело сохраняет состояние покоя или движется равномерно и прямолинейно. Если силы направлены вдоль одной прямой в одну сторону, их модули складываются, а если в противоположные стороны — вычитаются. Сила тяжести определяется формулой Fтяж = mg, где g ≈ 9,8 м/с², сила трения скольжения — Fтр = μN, где μ — коэффициент трения, а N — сила реакции опоры (Н). При движении тела по горизонтальной поверхности сила реакции опоры и сила тяжести при отсутствии вертикального ускорения уравновешивают друг друга. Например, если человек толкает тележку, а сила сопротивления движению меньше силы толчка, тележка ускоряется в направлении равнодействующей силы. Типичная ошибка учеников — считать, что тело движется только тогда, когда на него действует ненулевая равнодействующая сила, хотя для равномерного прямолинейного движения равнодействующая равна нулю.

Тест: 12 вопросов

Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.

  1. 1. Что называют равнодействующей нескольких сил, действующих на тело?

    • Самую большую из сил, действующих на тело
    • Силу, равную произведению массы тела на его скорость
    • Силу, равную сумме масс всех взаимодействующих тел
    • Силу, равную векторной сумме всех действующих на тело сил
    Равнодействующая сила заменяет совместное действие нескольких сил и определяется их векторной суммой.

  2. 2. В каких единицах СИ измеряется равнодействующая сила?

    • В ньютонах (Н)
    • В килограммах (кг)
    • В метрах в секунду (м/с)
    • В джоулях (Дж)
    Равнодействующая является силой, а единицей измерения силы в СИ служит ньютон.

  3. 3. Что происходит с телом, если равнодействующая всех действующих на него сил равна нулю?

    • Тело обязательно движется по окружности
    • Тело сохраняет покой или движется равномерно и прямолинейно
    • Тело обязательно останавливается
    • Тело обязательно движется с возрастающей скоростью
    Согласно первому закону Ньютона, при нулевой равнодействующей тело сохраняет свою скорость, включая случай нулевой скорости.

  4. 4. На тело действуют две силы, направленные вдоль одной прямой в противоположные стороны. Их модули равны 15 Н и 9 Н. Чему равен модуль равнодействующей?

    • 24 Н
    • 15 Н
    • 6 Н
    • 135 Н
    При противоположных направлениях силы вычитаются: Fрез = 15 − 9 = 6 Н.

  5. 5. На тело массой 4 кг действует равнодействующая сила 20 Н. Какое ускорение приобретает тело?

    • 0,2 м/с²
    • 80 м/с²
    • 16 м/с²
    • 5 м/с²
    По второму закону Ньютона a = Fрез / m = 20 / 4 = 5 м/с².

  6. 6. Два человека толкают тележку в одном направлении с силами 30 Н и 20 Н. Сила сопротивления движению равна 10 Н. Чему равна равнодействующая сила?

    • 40 Н
    • 20 Н
    • 50 Н
    • 60 Н
    Силы толчка складываются, а сила сопротивления направлена противоположно: Fрез = 30 + 20 − 10 = 40 Н.

  7. 7. Как направлено ускорение тела, на которое действуют несколько сил?

    • Всегда вертикально вниз
    • В направлении равнодействующей силы
    • Всегда противоположно направлению равнодействующей силы
    • Всегда совпадает с направлением скорости тела
    По второму закону Ньютона ускорение направлено так же, как равнодействующая всех сил, действующих на тело.

  8. 8. Книга лежит неподвижно на горизонтальном столе. Какие силы уравновешивают друг друга?

    • Сила тяжести и сила трения
    • Сила трения и сила упругости книги
    • Сила тяжести и сила реакции опоры
    • Сила реакции опоры и сила сопротивления воздуха
    На неподвижную книгу действуют сила тяжести вниз и сила реакции опоры вверх. Их модули равны, поэтому равнодействующая равна нулю.

  9. 9. Автомобиль движется по прямой с постоянной скоростью. Что можно сказать о равнодействующей сил, действующих на него?

    • Она обязательно равна силе тяжести
    • Она направлена против движения автомобиля
    • Она направлена по движению автомобиля
    • Она равна нулю
    При равномерном прямолинейном движении ускорение равно нулю. Следовательно, по второму закону Ньютона равнодействующая сил также равна нулю.

  10. 10. На тело массой 2 кг действуют две силы вдоль одной прямой: 14 Н вправо и 6 Н влево. Какое ускорение приобретает тело и в какую сторону?

    • 4 м/с² вправо
    • 4 м/с² влево
    • 10 м/с² вправо
    • 20 м/с² вправо
    Равнодействующая Fрез = 14 − 6 = 8 Н направлена вправо. По второму закону Ньютона a = 8 / 2 = 4 м/с².

  11. 11. На тело массой 5 кг действуют две противоположно направленные силы: 25 Н и 25 Н. Как будет двигаться тело, если первоначально оно покоилось?

    • Начнет двигаться со скоростью 25 м/с
    • Останется в покое
    • Будет двигаться с ускорением 10 м/с²
    • Будет двигаться с ускорением 5 м/с²
    Равнодействующая сил равна нулю: Fрез = 25 − 25 = 0 Н. Поскольку тело первоначально покоилось, оно сохранит состояние покоя.

  12. 12. На тело массой 3 кг действует равнодействующая сила 12 Н. Какой станет равнодействующая сила, если при неизменной массе ускорение тела увеличить в два раза?

    • 6 Н
    • 12 Н
    • 24 Н
    • 18 Н
    По второму закону Ньютона Fрез = ma. При неизменной массе увеличение ускорения в два раза приводит к такому же увеличению силы: Fрез = 2 · 12 = 24 Н.
Тесты по физике 10 класс