Задачи по физике 10 класс: законы Ньютона

9 задач по физике для 10 класса по теме «Законы Ньютона» — 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 законы Ньютона

  1. На тележку массой 5 кг действует горизонтальная сила 20 Н. Сопротивлением движению пренебречь. Определите ускорение тележки.

    Дано: m = 5 кг; F = 20 Н.

    Найти: a.

    Решение:

    По второму закону Ньютона:

    F = ma.

    Отсюда ускорение:

    a = F / m.

    Подставим значения:

    a = 20 / 5 = 4 м/с².

    Ответ: 4 м/с².

  2. На автомобиль массой 1500 кг действует равнодействующая горизонтальных сил 3000 Н. Определите ускорение автомобиля.

    Дано: m = 1500 кг; F = 3000 Н.

    Найти: a.

    Решение:

    По второму закону Ньютона:

    F = ma.

    Выразим ускорение:

    a = F / m.

    Подставим значения:

    a = 3000 / 1500 = 2 м/с².

    Ответ: 2 м/с².

  3. Мяч массой 0,5 кг после удара приобретает ускорение 40 м/с². Определите модуль равнодействующей силы, действующей на мяч.

    Дано: m = 0,5 кг; a = 40 м/с².

    Найти: F.

    Решение:

    По второму закону Ньютона:

    F = ma.

    Подставим значения:

    F = 0,5 · 40 = 20 Н.

    Ответ: 20 Н.

  4. К грузу массой 8 кг подвешенному на лёгкой нерастяжимой нити действует сила тяжести. Определите вес груза, считая его неподвижным. Примите g = 10 м/с².

    Дано: m = 8 кг; g = 10 м/с².

    Найти: P.

    Решение:

    Вес неподвижного тела равен силе тяжести:

    P = mg.

    Подставим значения:

    P = 8 · 10 = 80 Н.

    Ответ: 80 Н.

  5. Лыжник массой 60 кг движется по горизонтальной поверхности. Сила сопротивления движению равна 120 Н, а сила тяги направлена вперёд и равна 300 Н. Определите ускорение лыжника.

    Дано: m = 60 кг; Fт = 300 Н; Fс = 120 Н.

    Найти: a.

    Решение:

    Найдём равнодействующую сил:

    F = Fт − Fс.

    F = 300 − 120 = 180 Н.

    По второму закону Ньютона:

    a = F / m.

    a = 180 / 60 = 3 м/с².

    Ответ: 3 м/с².

  6. На тело массой 4 кг, лежащее на горизонтальной поверхности, действует горизонтальная сила 30 Н. Сила трения равна 10 Н. Определите скорость тела через 5 с после начала движения, если начальная скорость равна нулю.

    Дано: m = 4 кг; F = 30 Н; Fтр = 10 Н; t = 5 с; v₀ = 0.

    Найти: v.

    Решение:

    1. Найдём равнодействующую сил:

    Fрез = F − Fтр = 30 − 10 = 20 Н.

    2. По второму закону Ньютона определим ускорение:

    a = Fрез / m = 20 / 4 = 5 м/с².

    3. Используем формулу скорости при равноускоренном движении:

    v = v₀ + at.

    v = 0 + 5 · 5 = 25 м/с.

    Ответ: 25 м/с.

  7. Лифт поднимает пассажира массой 70 кг с ускорением 2 м/с², направленным вверх. Определите силу давления пассажира на пол лифта. Примите g = 10 м/с².

    Дано: m = 70 кг; a = 2 м/с²; g = 10 м/с².

    Найти: N.

    Решение:

    На пассажира действуют сила тяжести mg вниз и сила реакции опоры N вверх.

    По второму закону Ньютона для движения вверх:

    N − mg = ma.

    Выразим силу реакции опоры:

    N = m(g + a).

    Подставим значения:

    N = 70 · (10 + 2) = 840 Н.

    По третьему закону Ньютона сила давления пассажира на пол равна по модулю силе реакции опоры.

    Ответ: 840 Н.

  8. Автомобиль массой 1000 кг движется по горизонтальной дороге. Двигатель создаёт силу тяги 4000 Н, а сила сопротивления движению равна 1000 Н. Определите путь, который пройдёт автомобиль за 4 с, если в начальный момент он покоился. Ответ дайте в метрах.

    Дано: m = 1000 кг; Fт = 4000 Н; Fс = 1000 Н; t = 4 с; v₀ = 0.

    Найти: s.

    Решение:

    1. Определим равнодействующую сил:

    Fрез = Fт − Fс = 4000 − 1000 = 3000 Н.

    2. Найдём ускорение автомобиля по второму закону Ньютона:

    a = Fрез / m = 3000 / 1000 = 3 м/с².

    3. Определим путь при равноускоренном движении из состояния покоя:

    s = v₀t + at² / 2.

    Так как v₀ = 0, получаем:

    s = at² / 2 = 3 · 4² / 2 = 48 / 2 = 24 м.

    Ответ: 24 м.

  9. На гладкой наклонной плоскости с углом наклона 30° находится брусок массой 4 кг. К бруску параллельно плоскости вверх приложена сила 30 Н. Определите ускорение бруска и укажите его модуль. Примите g = 10 м/с². Ответ округлите до десятых.

    Дано: m = 4 кг; F = 30 Н; α = 30°; g = 10 м/с².

    Найти: |a|.

    Решение:

    1. На брусок вдоль наклонной плоскости действуют приложенная сила F вверх и составляющая силы тяжести mg sin α вниз.

    2. Найдём составляющую силы тяжести:

    Fтяж = mg sin α.

    Fтяж = 4 · 10 · sin 30° = 40 · 0,5 = 20 Н.

    3. Найдём равнодействующую сил вдоль плоскости:

    Fрез = F − Fтяж = 30 − 20 = 10 Н.

    4. По второму закону Ньютона:

    a = Fрез / m = 10 / 4 = 2,5 м/с².

    Ответ: 2,5 м/с².