Задачи по физике 10 класс: сила тяжести и вес тела

10 задач по физике для 10 класса по теме «Сила тяжести и вес тела» — от простых к сложным, с ответами и подробными решениями. Решите задачу, введите ответ числом — сайт сразу проверит его. Если не получается, откройте решение: дано, формула, вычисление.

Задачи на сила тяжести и вес тела

  1. Определите силу тяжести, действующую на тело массой 5 кг. Ускорение свободного падения примите равным 10 Н/кг. Ответ дайте в ньютонах.

    Дано: m = 5 кг; g = 10 Н/кг.

    Решение: Сила тяжести определяется формулой F = mg.

    F = 5 · 10 = 50 Н.

    Ответ: 50 Н.

  2. На поверхности Земли на тело действует сила тяжести 120 Н. Определите массу тела. Ускорение свободного падения примите равным 10 Н/кг. Ответ дайте в килограммах.

    Дано: F = 120 Н; g = 10 Н/кг.

    Решение: Из формулы силы тяжести F = mg выразим массу: m = F/g.

    m = 120/10 = 12 кг.

    Ответ: 12 кг.

  3. Масса космического исследовательского аппарата составляет 800 кг. Определите силу тяжести, действующую на него на поверхности планеты, где ускорение свободного падения равно 3,7 Н/кг. Ответ дайте в ньютонах.

    Дано: m = 800 кг; g = 3,7 Н/кг.

    Решение: Сила тяжести определяется формулой F = mg.

    F = 800 · 3,7 = 2960 Н.

    Ответ: 2960 Н.

  4. Вес тела, находящегося в покое на горизонтальной опоре, равен 450 Н. Определите массу тела. Ускорение свободного падения примите равным 10 Н/кг. Ответ дайте в килограммах.

    Дано: P = 450 Н; g = 10 Н/кг.

    Решение: Тело покоится на горизонтальной опоре, поэтому его вес равен силе тяжести: P = mg. Отсюда m = P/g.

    m = 450/10 = 45 кг.

    Ответ: 45 кг.

  5. Груз массой 20 кг поднимают вертикально с помощью крана. В течение некоторого промежутка времени груз движется вверх с ускорением 2 м/с². Определите вес груза в этот момент. Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с². Ответ дайте в ньютонах.

    Дано: m = 20 кг; a = 2 м/с²; g = 10 м/с².

    Решение: При движении тела вверх с ускорением его вес больше силы тяжести. По второму закону Ньютона P - mg = ma.

    Отсюда P = m(g + a).

    P = 20 · (10 + 2) = 240 Н.

    Ответ: 240 Н.

  6. Лифт с пассажиром общей массой 75 кг движется вертикально вниз с ускорением 2 м/с². Определите вес пассажира во время движения лифта. Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с². Ответ дайте в ньютонах.

    Дано: m = 75 кг; a = 2 м/с²; g = 10 м/с².

    Решение: При движении лифта вниз с ускорением вес тела уменьшается. По второму закону Ньютона mg - P = ma.

    Отсюда P = m(g - a).

    P = 75 · (10 - 2) = 75 · 8 = 600 Н.

    Ответ: 600 Н.

  7. Человек массой 60 кг стоит на напольных весах в лифте. В некоторый момент весы показывают 660 Н. Определите ускорение лифта и его направление. Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с². Ответ дайте по модулю в м/с².

    Дано: m = 60 кг; P = 660 Н; g = 10 м/с².

    Решение: Сила тяжести равна F = mg = 60 · 10 = 600 Н. Поскольку показание весов больше силы тяжести, лифт движется с ускорением вверх.

    По второму закону Ньютона P - mg = ma.

    Выразим ускорение: a = (P - mg)/m.

    a = (660 - 600)/60 = 60/60 = 1 м/с².

    Ответ: 1 м/с².

  8. На планете масса тела равна 12 кг, а ускорение свободного падения составляет 4 м/с². Тело находится на горизонтальной опоре в покое. Определите силу, с которой тело давит на опору. Ответ дайте в ньютонах.

    Дано: m = 12 кг; g = 4 м/с²; a = 0.

    Решение: Тело покоится на горизонтальной опоре, поэтому его вес равен силе тяжести.

    P = mg.

    P = 12 · 4 = 48 Н.

    По третьему закону Ньютона сила давления тела на опору по модулю равна весу тела.

    Ответ: 48 Н.

  9. В лифте находится груз массой 50 кг. Лифт начинает движение из состояния покоя и за 4 с равномерно увеличивает скорость до 8 м/с, двигаясь вверх. Определите вес груза во время разгона. Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с². Ответ дайте в ньютонах.

    Дано: m = 50 кг; v₀ = 0 м/с; v = 8 м/с; t = 4 с; g = 10 м/с².

    Решение: Сначала определим ускорение лифта:

    a = (v - v₀)/t.

    a = (8 - 0)/4 = 2 м/с².

    Лифт разгоняется вверх, поэтому вес груза больше силы тяжести:

    P = m(g + a).

    P = 50 · (10 + 2) = 50 · 12 = 600 Н.

    Ответ: 600 Н.

  10. В кабине лифта находится человек массой 80 кг. Лифт движется вверх со скоростью 6 м/с, затем начинает равномерно тормозить и останавливается за 3 с. Определите вес человека во время торможения. Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с². Ответ дайте в ньютонах.

    Дано: m = 80 кг; v₀ = 6 м/с; v = 0 м/с; t = 3 с; g = 10 м/с².

    Решение: Определим ускорение лифта, считая направление вверх положительным:

    a = (v - v₀)/t = (0 - 6)/3 = -2 м/с².

    Отрицательное значение означает, что ускорение направлено вниз. При ускорении лифта вниз вес человека меньше силы тяжести.

    P = m(g - |a|).

    P = 80 · (10 - 2) = 80 · 8 = 640 Н.

    Ответ: 640 Н.