Ньютон заңының мысал сұрақтары

Ньютон заңдарының 20 мысалы

Ньютонның бірінші заңы

1. Егер затқа әсер ететін күш нөлге тең болса, онда...

(1) объект үдемейді

(2) заттар әрқашан тыныштықта болады

(3) объектінің жылдамдығының өзгеруі нөлге тең

(4) заттың тұрақты жылдамдықпен түзу сызық бойымен қозғалуы мүмкін емес

Шындығы сол...

A. (1), (2) және (3)

B. Тек (1) және (3)

C. Тек (2) және (4)

D. (4) ғана

E. (1), (2), (3) және (4)

Талқылау

Дұрыс жауап:

(1) Нысан үдемейді

Нәтижесінде пайда болған күш дененің үдеуіне әкеледі. Егер нәтижесінде пайда болған күш нөлге тең болса, дене үдеу алмайды.

(2) Заттар әрқашан тыныштықта болады

Ньютонның бірінші заңы бойынша, егер денеге әсер ететін күш нөлге тең болса, онда тыныштықтағы дене тыныштықта қалады , ал тұрақты жылдамдықпен қозғалатын (біркелкі сызықтық қозғалыс) дене тұрақты жылдамдықпен қозғала береді.

(3) Нысанның жылдамдығының өзгеруі нөлге тең

Жылдамдықтың өзгеруі = үдеу. Нысанның жылдамдығының өзгеруі нөлге тең, яғни нысанның үдеуі нөлге тең. Егер үдеу нөлге тең болса, онда нысанға әсер ететін күш нөлге тең.

Дұрыс жауап - А.

Лифттегі заттар

2. Санди қозғалмайтын лифтте болған кезде оның салмағы 500 Н құрайды. Ауырлық күшінің үдеуі = 10 мс ^–2 . Лифт үдеген кезде арқанның керілуі 750 Н болады. Осылайша, лифттің үдеуі...

A. 5,0 мс ^–2

B. 7,5 мс ^–2

C. 10,0 мс ^–2

D. 12,5 мс ^–2

E. 15,0 мс ^–2

Талқылау

Белгілі болғандай:

Код салмағы (w) = 500 Ньютон = 500 кг мс ^–2 (тыныштықтағы лифт)

Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 10 м/с ^–2

Құпия сөз массасы (м) = 500 / 10 = 50 кг

Арқанның тартылуы (T) = 750 Н (лифттің үдетілуі)

Лифттің массасы ескерілмейді.

Сұрақ қойылды: Лифттің үдеуін

Жауап:

Лифт тыныштықта, үдеу жоқ (a = 0). Жоғары қарай бағытталған күш оң, төмен қарай бағытталған күш теріс.

ΣF = ma

T – w = 0

T = w

T = 20 000 Ньютон

Егер көтеру күші төмен қарай үдесе, арқандағы тартылыс күші 500 Ньютоннан аз болады. Екінші жағынан, егер көтеру күші жоғары қарай үдесе, арқандағы тартылыс күші 500 Ньютоннан асады.

Арқанның керілуі 750 Н-ға тең болады, бұл лифттің жоғары қарай үдеуін тудырады. Лифттің қозғалысымен бір бағыттағы күштер оң, ал қарама-қарсы бағыттағы күштер теріс.

T – w = ma

750 – 500 = 50 a

250 = 50 а

а = 250 / 50

a = 5,0 мс ^–2

Дұрыс жауап - А.

3. Массасы 60 кг адам 3 мс ^-2 үдеумен төмен қарай қозғалып келе жатқан лифтте отыр . Егер ауырлық күшінің үдеуінің мәні 10 мс ^-2 болса , онда лифт еденінің адамға әсер ететін қалыпты күштің шамасы...

A. 180 N

B. 200 N

C. 340 N

D. 420 N

Шығыс 600 N

Талқылау

Белгілі болғандай:

Массасы (м) = 60 кг

Адам мен лифттің үдеуі (a) = 3 м/ ^с2

Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 10 м/с ²

Ауырлық күші (w) = мг = (60)(10) = 600 Ньютон

Сұрақ қойылды: қалыпты күш (Н)

Жауап:

Лифттегі адамға екі күш әсер етеді, атап айтқанда, ауырлық күші (w) және лифт еденінің адамға әсер ететін қалыпты күші (N). Үш векторлық шама бар, атап айтқанда, ауырлық күші, қалыпты күш және лифт үдеу, мұнда ауырлық күші төмен қарай, қалыпты күш жоғары қарай, ал лифт үдеуісі төмен қарай бағытталған. Төмен бағытталған векторлық шама оң таңбалы, ал жоғары бағытталған векторлық шама теріс таңбалы болып таңдалады.

∑ F = ma

w – N = (60)(3)

600 – N = 180

N = 600 – 180

N = 420 Ньютон

Дұрыс жауап - D.

4. Массасы 40 кг Реза жоғары қарай қозғалатын лифтте. Егер Резаның аяғына лифт еденінің әсер ету күші 520 Н және ауырлық күшінің үдеуінің мәні 10 мс ^-2 болса , онда лифттің үдеуі...

A. 1,0 мс ^-2

B. 1,5 мс ^-2

C. 2,0 мс ^-2

D. 2,5 мс ^-2

E. 3,0 мс ^-2

Талқылау

Белгілі болғандай:

Массасы (м) = 40 кг

Қалыпты күш (Н) = 520 Н

Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 10 м/с ²

Ауырлық күші (w) = mg = (40)(10) = 400 Н

Сұрақ қойылды: Лифттің үдеуін

Жауап:

∑ F = ma

400 – 520 = (40)(а)

-120 = (40)(а)

a = -120/40

a = -3 м/с ²

Лифттің үдеуі 3 м/с2 ^. Теріс белгі лифттің жоғары қарай қозғалып жатқанын білдіреді.

Дұрыс жауап - Е.

5. Массасы 60 кг адам 3 мс ^-2 үдеумен төмен қарай қозғалатын лифтте отыр . Адамдардың аяқтары лифт еденіне қандай қысым түсіреді?

Талқылау

Белгілі болғандай:

Адамның массасы (м) = 60 кг

Адамның салмағы (салмақ) = мг = (60 кг)(10 м/с² ⁾ = 600 кг м/с² ⁼ 600 Ньютон

Лифт үдеуінің мәні (a) = 3 м/с2 ^, төмен қарай.

Сұрақ қойылды: Адамның аяғы лифт еденіне қаншалықты қысым түсіреді?

Жауап:

^{Лифт төмен қарай 3 м/ с2} үдеумен (a) қозғалады . Лифт қозғалысымен бір бағыттағы күш оң, ал лифт қозғалысына қарама-қарсы бағыттағы күш теріс.

w – N = ma

N = w – ma

N = 600 – (60)(3)

N = 600 – 180

N = 420 Ньютон

Бұл лифт еденінің адамға әсер ететін қалыпты күші. Адам лифтте қозғалмайды, сондықтан қалыпты күштің шамасы адамның көрінетін салмағына тең. Көрінетін салмақ адамның аяғының еденге түсіретін қысымына тең.

Шкив арқандарын жүктеу жүйесі

6. Суретте көрсетілгендей, әрқайсысының массасы 6 кг және 2 кг болатын екі А және В зат шкивтің үстінен арқанмен байланған. Егер арқан мен шкив арасындағы үйкеліс ескерілмесе және g = 10 мс ^-2 болса , онда арқанның керілуі...

A. 20 N

B. 24 N

C. 27 N

D. 30 N

Шығыс 50 N

Талқылау

Белгілі болғандай:

m _A = 6 кг, m _B = 2 кг, g = 10 м/с ²

w _A = m _A g = (6 кг)(10 м/с² ⁾ = 60 кг м/ ^с²

w _B = m _B g = (2 кг)(10 м/с² ⁾ = 20 кг м/ ^с²

Сұрақ: Арқанның тартылу күші (T) қандай?

Жауап:

w _A > w _B сондықтан жүйе сағат тіліне қарсы қозғалады (m _A төмен, m _B жоғары қозғалады).

Үдеу

ΣF = ma

w _A – w _B = (m _A + m _B ) a

60 – 20 = (6 + 2) a

40 = (8) a

a = 40 / 8 = 5 м/с ²

Арқанның тартылуы 

m _A төмен қарай жылжиды

w _A – T _A = m _A a

60 – T _A = (6)(5)

60 – TA ₌ 30

TA = 60 – ₃₀

T2 = ₃₀ Ньютон

m _B жоғары көтеріледі

T _B – w _B = m _B a

T _B – 20 = (2)(5)

T _B – 20 = 10

T _B = 10 + 20

T1 = ₃₀ Ньютон

Жіптің керілуі (T) = 30 Ньютон.

Дұрыс жауап - D.

7. Бүйірдегі суретке қараңыз! Арқан мен шкивтің үйкелісі ескерілмейді. Егер массасы A = 5 кг, g = 10 м/с ^{—2 болса және A 2,5 м/с —2} үдеумен төмен қарай қозғалса , онда B массасы қандай?

A. 0,5 кг

B. 1 кг

C. 1,5 кг

D. 2 кг

E. 3 кг

Талқылау

Белгілі болғандай:

Массасы A (м _A ) = 5 кг

Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 10 м/с ²

A үдеу немесе жүйенің үдеу (a) = 2,5 м/с ²

Салмағы A (w _A ) = (m _A )(g) = (5)(10) = 50 Ньютон

_{Сұрақ қойылды: B (m B} ) массасы қандай?

Жауап:

А блогы төмен қарай жылжиды, сондықтан А блогының салмағы (w _A ) B блогының салмағынан (w _B ) үлкен.

Ньютонның екінші заңын қолданыңыз:

ΣF = ma

w _A – w _B = (m _A + m _B ) a

50 – (м _B )(10) = (5 + м _B ) (2,5)

50 – 10 м _B = 12,5 + 2,5 м _B

50 – 12,5 = 2,5 м _B + 10 м _B

37,5 = 12,5 м _B

м _B = 3 кг

Дұрыс жауап - Е.

8. Массалары 2 кг және 3 кг екі зат арқанмен байланып, содан кейін суретте көрсетілгендей массасы ескерілмейтін шкивке бекітілген.

Егер гравитациялық үдеудің шамасы = 10 мс ^-2 болса, жүйеге әсер ететін арқанның тартылу күші ....

A. 20 N

B. 24 N

C. 27 N

D. 30 N

Шығыс 50 N

Талқылау

Белгілі болғандай:

м ₁ = 2 кг, м ₂ = 3 кг, г = 10 м/с ²

w ₁ = (м ₁ )(г) = (2 кг)(10 м/с ² ) = 20 кг м/с ² немесе 20 Ньютон

w ₂ = (м ₂ )(г) = (3 кг)(10 м/с ² ) = 30 кг м/с ² немесе 30 Ньютон

Сұрақ: Арқанның тартылу күші (T) қандай?

Жауап:

w ₂ > w ₁ болғандықтан, жүйе сағат тілімен қозғалады (m ₂ төмен, m ₁ жоғары қозғалады).

Үдеу

ΣF = ma

w ₂ – w ₁ = (m ₁ + m ₂ ) a

30 – 20 = (2 + 3) a

10 = (5) a

a = 10 / 5 = 2 м/ ^с2.

Арқанның тартылуы 

м ₂ төмен қарай жылжиды

w ₂ – T ₂ = m ₂ a

30 – T ₂ = (3)(2)

30 – T ₂ = 6

T ₂ = 30 – 6

T2 = ₂₄ Ньютон

м ₁ жоғары қарай жылжиды

T ₁ – w ₁ = m ₁ a

T ₁ – 20 = (2)(2)

T ₁ – 20 = 4

T ₁ = 20 + 4

T1 = ₂₄ Ньютон

Жіптің керілуі (T) = 24 Ньютон.

Дұрыс жауап - B.

9. Екі блок тегіс шкивпен жалғанған және шкивтің массасы суретте көрсетілгендей ескерілмейді. Массасы A = m _A , массасы B = m _B және B блогы a үдеуімен төмендейді. Егер ауырлық күшінің үдеуі g болса, онда B блогында пайда болатын арқанның керілу шамасы...

A. T = m_B.a

B. T = m _A (a – g)

C. T = m _A (g – a)

D. T = m _B (a – g)

E. T = m _B (g – a)

Талқылау

Тегіс бет тегіс, сондықтан А блогының қозғалысына кедергі келтіретін үйкеліс күші жоқ. Блок жүйесін қозғалтатын күш - В блогының салмағы.

Жүйенің үдеуін есептеңіз:

Арқанның тартылу күшін (T) есептеңіз:

Нысандардың біреуінің қозғалысын қарастырайық, мысалы, А. А оңға қарай қозғалады.

1-теңдеудегі m _{A мәнін} 2-теңдеудегі m A _{мәнімен} ауыстырыңыз.

Дұрыс жауап - Е.

10. Массасы 10 кг блок кедір-бұдыр еденге қойылады, содан кейін көлденең күш F арқылы тартылады. Егер статикалық үйкеліс коэффициенті μ болса_s = 0,5 және кинетикалық үйкеліс коэффициенті μ_k = 0,3. Блок қозғалуға дайын тұрған кездегі үйкеліс күшінің шамасын анықтаңыз. (g = 10 м/с²)
Талқылау
Егер тарту күшінің шамасы максималды статикалық үйкеліс күшінің шамасына тең болса, блок дәл қозғалады. Статикалық үйкеліс зат тартылып жатқанда, бірақ зат әлі қозғалмаған кезде оған әсер етеді (заттың қозғалысын тежейді). Статикалық үйкеліс зат қозғалуға дайын тұрғанда максималды мәнге ие болады (зат әлі қозғалмаған, зат дерлік қозғалады). Керісінше, кинетикалық үйкеліс зат қозғалып жатқанда оған әсер етеді (заттың қозғалысын тежейді).
Белгілі болғандай:
Сұрақ: Максималды статикалық үйкеліс күші (f)_s)?
Жауап:
Егер зат суреттегідей жазық жазықтықта болса, қалыпты күштің шамасы заттың салмағына тең.
Қалыпты күш (N) = ауырлық күші (w) = 100 Ньютон
Максималды статикалық үйкеліс күшінің формуласы:
Кинетикалық үйкеліс коэффициенті есептеулерде қолданылмайды.

11. Екі блок F = 20 Н көлденең күшпен тартылған жеңіл арқанмен жалғанған (суретті қараңыз). Егер g = 10 мс болса^-2 ал блок пен бет арасындағы кинетикалық үйкеліс коэффициенті 0,1-ге тең, блоктың үдеуінің шамасын анықтаңыз...
Талқылау
Белгілі болғандай:
Сұрақ қойылды: блоктың үдеуінің (a) мәні?
Жауап:
12. Массасы 2 кг А блогы және массасы 4 кг В блогы суретте көрсетілгендей орналасқан. Егер еденнің үйкеліс коэффициенті В блогының үйкеліс коэффициентінен 3 есе көп болса, А блогы 5 м/с үдеумен қозғалады.^-2Сонымен, А блогы мен еден арасындағы үйкеліс күшінің А және В блоктарына қатынасы... g = 10 м/с²
Талқылау
Белгілі болғандай:
Сұрақ қойылды:
А блогы мен еденнің (f) үйкеліс күшін салыстыру_{s A}) А және В блоктарының үйкеліс күшімен (f_{s B})?
Жауап:

13. Бүйіріндегі суретке қараңыз! Әр блоктың массасы m.₁ = 2 кг және м₂ = 3 кг және шкивтің массасы ескерілмейді. Егер жазықтықтың беті тегіс болса және g = 10 мс болса^-2, онда жүйенің үдеуін ... деп атайды.
A. 0,5 мс^-2
B. 2,0 мс^-2
C. 2,5 мс^-2
D. 4,0 мс^-2
E. 6,0 мс^-2
Талқылау
Белгілі болғандай:
m₁ = 2 кг, м₂ = 3 кг, г = 10 мс^-2
w₂ = м₂ g = (3)(10) = 30 кг м/с² немесе 30 Ньютон
Сұрақ: (a) жүйенің үдеуі?
Жауап:
14. Суретте көрсетілгендей, массасы бар зат тегіс шкив арқылы өтетін арқанмен жалғанған. Егер m болса₁ = 2 кг, м₂ = 3 кг және г = 10 мс^-2, онда арқанның тартылу күшінің шамасы T ...
A. 10,2 N
B. 13,3 N
C. 15,5 N
D. 18,3 N
Шығыс 24,0 N
Талқылау
Белгілі болғандай:
m₁ = 2 кг, м₂ = 3 кг, г = 10 мс^-2
w₁ = (2)(10) = 20 Ньютон
w₂ = (3)(10) = 30 Ньютон
Сұрақ: Арқанға әсер ететін керілу күшінің шамасы (T) қандай?
Жауап:
w₂ = 30 Ньютон w-дан үлкен₁ = 20 Ньютон, сондықтан m₂ төмен қарай жылжыңыз, м₁ жоғары жылжу.
Ньютонның екінші заңының формуласы:
Арқанның тартылу күші?
Жүйенің қозғалыс бағытына немесе жүйенің үдеу бағытына сәйкес, гравитациялық күш m бағыты₂ төмен қарай, арқанның m-ге тартылу күшінің бағыты₂ жоғарыға қарай:
w₂ - Т₂ = м₂ a
30 – Т₂ = (3)(2)
30 – Т₂ = 6
T₂ = 30 - 6
T₂ = 24 Ньютон
Ауырлық күшінің бағыты м₁ төмен қарай, арқанның m-ге тартылу күшінің бағыты₁ жоғарыға қарай:
T₁ - w₁ = (м₁)(а)
T₁ – 20 = (2)(2)
T₁ - 20 = 4
T₁ = 4 + 20
T₁ = 24 Ньютон
Арқанның тартылу күші (T) = T₁ = Т₂ = 24 Ньютон.

15. Суретте көрсетілгендей, әрқайсысының массасы 4 кг болатын екі блок арқан және шкив арқылы жалғанған. Беті мен шкив тегіс. Егер В блогы 50 Н көлденең күшпен тартылса, блоктың үдеуі… (g = 10 м/с)²)
A. 1,25 м/с²
B. 7,5 м/с²
C. 10 м/с²
D. 12,5 м/с²
Шығыс 15 м/с²
Талқылау
Белгілі болғандай:
m_A = 4 кг, м_B = 4 кг, г = 10 м/с²
w_A = (м_A)(g) = 4)(10) = 40 Ньютон
F = 50 Ньютон
Сұрақ қойылды: жүйенің үдеуі?
Жауап:
Ньютонның екінші заңының формуласы:
Екі блоктың да үдеуі 1,25 м/с құрайды.²Екі блоктың қозғалыс бағыты = созылу күшінің бағыты F.

16. Бүйірдегі суретке қараңыз! Блоктардың массалары m1 ₌ 6 кг және m2 ₌ 4 кг, ал шкивтің массасы ескерілмейді. Егер жазықтықтың беті тегіс және g = 10 мс ⁻² болса , онда жүйенің үдеуі ....

A. 0,5 мс^-2
B. 2,0 мс^-2
C. 2,5 мс^-2
D. 4,0 мс^-2
E. 5,0 мс^-2

Талқылау
Белгілі болғандай:
m₁ = 6 кг, м₂ = 4 кг, г = 10 м/с²
w₁ = м₁ g = (6 кг)(10 м/с)²) = 60 кг м/с² немесе 60 Ньютон
w₂ = м₂ g = (4 кг)(10 м/с)²) = 40 кг м/с² немесе 40 Ньютон
Сұрақ қойылды: (a) жүйесінің үдеуін?
Жауап:

m₁жүйенің қозғалысы үшін үйкеліссіз тегіс, тегіс бетте орналасқан гравитация 2-блок.
Терапкан Ньютонның екінші заңы :
∑F = ma
w₂ = (м₁ + м₂) және
40 Н = (6 кг + 4 кг) а
40 Н = (10 кг) а
а = 40 Н / 10 кг
а = 4 м/с²
Дұрыс жауап - D.

17. Суретте көрсетілгендей, әрқайсысының массасы 2 кг болатын екі блок арқан және шкив арқылы жалғанған. Беті мен шкив тегіс. Егер В блогы 40 Н көлденең күшпен тартылса, блоктың үдеуі... (g = 10 м/ ^с2 )

A. 5 м/с²
B. 7,5 м/с²
C. 10 м/с²
D. 12,5 м/с²
Шығыс 15 м/с²

Талқылау:
Белгілі болғандай:
m_A = м_B = 2 кг, г = 10 м/с², F = 40 N
w_A = мг = (2)(10) = 20 Н
Сұрақ: (a) блоктың үдеуін?
Жауап:
Блоктың беті тегіс, сондықтан блоктың қозғалысына әсер ететін күш тек F күші және А блогының салмағы.
Ньютонның екінші заңын қолданыңыз:
∑F = ma
Ж – ж_A = (м_A + м_B) және
40 – 20 = (2 + 2) a
20 = (4) a
а = 20 / 4
а = 5 м/с²
Дұрыс жауап - А.

Көлбеу жазықтық

18. Массасы 2 кг блок көлбеу бұрышы = 30 болатын тегіс көлбеу жазықтықта орналасқан.^o, сондықтан блок тұрақты үдеумен қозғалады. Егер g = 10 мс болса^-2, онда блокты қозғалтатын күштің шамасы...
A. 5 N
B. 6 N
C. 7 N
D. 8 N
Шығыс 10 N
Талқылау
Белгілі болғандай:
м = 2 кг, г = 10 м/с², тета = 30^o
w = мг = (2)(10) = 20 кг м/с² = 20 Н.
Сұрақ: Блокты қандай күш қозғалтады?
Жауап:

Блокты қозғалтатын күш w_x.
w_x = w sin teta
w_x = (20 N)(sin 30^o)
w_x = (20 Н)(0,5)
w_x = 10 Н.
Блокты қозғалтатын күш 10 Ньютон.
Дұрыс жауап - Е.

19. Екі блок F = 24 Н көлденең күшпен тартылған жеңіл арқанмен жалғанған. g = 10 мс^-2 ал еден беті тайғақ. Әрбір объект үшін Ньютонның екінші заңын қолданатын блоктың үдеуінің шамасы...
Талқылау
Белгілі болғандай:
m₁ = 2 кг, м₂ = 4 кг, F = 24 Н
Сұрақ: (a) блоктың үдеуі қандай?
Жауап:
Блоктың үдеуінің шамасы 4 м/с².

20. Қозғалмайтын лифтте болған кезде Сэндидің салмағы 500 Н. Ауырлық күшінің әсерінен үдеу = 10 мс^-2Лифт үдеген кезде арқанның керілуі 750 Н-ға тең болады. Осылайша, лифттің үдеуі...
A. 5,0 мс^-2
B. 7,5 мс^-2
C. 10,0 мс^-2
D. 12,5 мс^-2
E. 15,0 мс^-2
Талқылау
Белгілі болғандай:
w = 500 Н, g = 10 м/с², T = 750 N
Сұрақ: лифттің үдеуін (a)?
Жауап:
Құпия сөз массасы:
w = мг
500 = м (10)
м = 500 / 10
м = 50 кг
Көтергіштің массасы белгісіз, сондықтан көтергіштің жалпы массасы және оның ішіндегісі кодтың массасына тең.
Ньютонның бірінші заңы бойынша, егер лифт әлі де болса, онда нәтижелік күш 0-ге тең.
Көтергіш қозғалмайтын кездегі арқанның тартылу күші (T) = 500 Н.
Лифт үдеу алған кезде арқанның тартылу күші (T) 750 Н-ға тең немесе 250 Н-ға артады.

Лифттің үдеуі 5 м/с² және үдеу бағыты = лифт қозғалысының бағыты жоғары қарай.

Сұрақ көзі:

Жоғары сынып/кәсіптік орта мектепке арналған физикадан ұлттық емтихан сұрақтары