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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.