Задачи по физике 9 класс: законы Ньютона

10 задач по физике для 9 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 4 кг действует горизонтальная сила 20 Н. Сопротивлением движению пренебречь. Определите ускорение тележки.

    Дано: m = 4 кг, F = 20 Н.

    Найти: a.

    Решение:

    По второму закону Ньютона:

    F = ma.

    Выразим ускорение:

    a = F / m.

    Подставим значения:

    a = 20 / 4 = 5 м/с².

    Ответ: 5 м/с².

  2. Автомобиль массой 1500 кг движется с ускорением 2 м/с². Определите равнодействующую всех сил, действующих на автомобиль.

    Дано: m = 1500 кг, a = 2 м/с².

    Найти: F.

    Решение:

    По второму закону Ньютона:

    F = ma.

    Подставим значения:

    F = 1500 · 2 = 3000 Н.

    Ответ: 3000 Н.

  3. Под действием силы 36 Н тело движется с ускорением 4 м/с². Определите массу тела.

    Дано: F = 36 Н, a = 4 м/с².

    Найти: m.

    Решение:

    По второму закону Ньютона:

    F = ma.

    Выразим массу:

    m = F / a.

    Подставим значения:

    m = 36 / 4 = 9 кг.

    Ответ: 9 кг.

  4. На ящик массой 10 кг действуют две горизонтальные силы: 50 Н вправо и 20 Н влево. Силой трения пренебречь. Определите ускорение ящика. Ответ дайте с учётом направления: вправо примите за положительное направление.

    Дано: m = 10 кг, F₁ = 50 Н, F₂ = 20 Н.

    Найти: a.

    Решение:

    Найдём равнодействующую сил:

    F = F₁ − F₂ = 50 − 20 = 30 Н.

    По второму закону Ньютона:

    a = F / m.

    a = 30 / 10 = 3 м/с².

    Ускорение направлено вправо.

    Ответ: 3 м/с².

  5. Два конькобежца отталкиваются друг от друга. Первый конькобежец действует на второго с силой 120 Н. С какой по модулю силой второй конькобежец действует на первого?

    Дано: F₁ = 120 Н.

    Найти: F₂.

    Решение:

    По третьему закону Ньютона тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению:

    F₁ = F₂.

    Следовательно:

    F₂ = 120 Н.

    Ответ: 120 Н.

  6. Масса космического аппарата составляет 800 кг. Определите силу тяжести, действующую на аппарат вблизи поверхности Земли. Примите ускорение свободного падения g = 10 м/с².

    Дано: m = 800 кг, g = 10 м/с².

    Найти: Fтяж.

    Решение:

    Сила тяжести определяется по формуле:

    Fтяж = mg.

    Подставим значения:

    Fтяж = 800 · 10 = 8000 Н.

    Ответ: 8000 Н.

  7. Лифт поднимается с ускорением 2 м/с². В лифте стоит человек массой 60 кг. Определите силу давления человека на пол лифта. Примите g = 10 м/с².

    Дано: m = 60 кг, a = 2 м/с², g = 10 м/с².

    Найти: N.

    Решение:

    При движении лифта вверх с ускорением сила реакции опоры равна:

    N − mg = ma.

    Отсюда:

    N = m(g + a).

    Подставим значения:

    N = 60 · (10 + 2) = 60 · 12 = 720 Н.

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

    Ответ: 720 Н.

  8. Автомобиль массой 1200 кг движется со скоростью 20 м/с. Водитель начинает тормозить, и через 5 с автомобиль останавливается. Определите модуль равнодействующей силы, действовавшей на автомобиль во время торможения. Считать торможение равнозамедленным.

    Дано: m = 1200 кг, v₀ = 20 м/с, v = 0 м/с, t = 5 с.

    Найти: F.

    Решение:

    Найдём ускорение автомобиля:

    a = (v − v₀) / t.

    a = (0 − 20) / 5 = −4 м/с².

    Модуль ускорения равен 4 м/с².

    По второму закону Ньютона:

    F = ma.

    F = 1200 · 4 = 4800 Н.

    Ответ: 4800 Н.

  9. Две тележки массами 3 кг и 2 кг соприкасаются и движутся по гладкой горизонтальной поверхности. К первой тележке прикладывают горизонтальную силу 20 Н, направленную вправо. Определите силу, с которой первая тележка действует на вторую. Силой сопротивления пренебречь.

    Дано: m₁ = 3 кг, m₂ = 2 кг, F = 20 Н.

    Найти: Fконт.

    Решение:

    Сначала найдём ускорение обеих тележек. Они движутся вместе, поэтому их общая масса:

    m = m₁ + m₂ = 3 + 2 = 5 кг.

    По второму закону Ньютона:

    a = F / (m₁ + m₂).

    a = 20 / 5 = 4 м/с².

    Теперь рассмотрим вторую тележку. На неё действует сила контакта, сообщающая ей найденное ускорение:

    Fконт = m₂a.

    Fконт = 2 · 4 = 8 Н.

    Ответ: 8 Н.

  10. Брусок массой 5 кг скользит вниз по наклонной плоскости под углом к горизонту. Коэффициент трения скольжения равен 0,2. Примите g = 10 м/с², sin α = 0,6, cos α = 0,8. Определите ускорение бруска вдоль наклонной плоскости, направленное вниз. Ответ округлите до десятых.

    Дано: m = 5 кг, μ = 0,2, g = 10 м/с², sin α = 0,6, cos α = 0,8.

    Найти: a.

    Решение:

    Вдоль наклонной плоскости на брусок действуют составляющая силы тяжести, направленная вниз, и сила трения, направленная вверх.

    Составляющая силы тяжести:

    F₁ = mg sin α.

    Сила нормальной реакции опоры:

    N = mg cos α.

    Сила трения:

    Fтр = μN = μmg cos α.

    По второму закону Ньютона вдоль наклонной плоскости:

    mg sin α − μmg cos α = ma.

    Сократим на массу:

    a = g(sin α − μ cos α).

    Подставим значения:

    a = 10 · (0,6 − 0,2 · 0,8).

    a = 10 · (0,6 − 0,16) = 10 · 0,44 = 4,4 м/с².

    Ответ: 4,4 м/с².