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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.