Primer vprašanj o dinamiki delcev

14 primerov vprašanj o dinamiki delcev

1. Blok A z maso 5 kg je postavljen na gladko ravno površino, blok B z maso 3 kg je obešen z vrvjo in povezan z blokom A preko škripca, če je g = 10 m/s ² določite pospešek bloka!

A. 3,50 m/s²

B. 3,75 m/ ^s2

C. 4,00 m/ ^s²

D. 5,00 m/ ^s²

V. 5,25 m/s ²

Razprava

Znano je, da:

Gladka ravna površina.

Masa bloka A (m _A ) = 5 kg

Masa bloka B (m _B ) = 3 kg

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/ ^s²

Teža bloka B (w _B ) = m _B g = (3)(10) = 30 Newtonov

Vprašanje: Pospešek bloka (a)

Odgovor:

Ravna površina je gladka, zato ni sile trenja, ki bi ovirala gibanje bloka A. Sila, ki premika sistem blokov, je teža bloka B.

ΣF = ma

wB = ( _{mA +} mB ₎ a

30 = (5 + 3) a

30 = 8 a

a = 30 / 8

a = 3,75 m/ ^s²

Pravilen odgovor je B.

2. Na podlagi slike je znano, da:

(1) ničelni pospešek objekta

(2) predmeti, ki se premikajo v ravni črti s konstantno hitrostjo

(3) predmeti v stanju mirovanja

(4) Predmet se bo premaknil, če je njegova teža manjša od vlečne sile.

Pravilna izjava je….

Samo (1) in (2)

B. Samo (1) in (3)

C. (1) in (4)

D. Samo (1), (2) in (3)

E. (1), (2), (3) in (4)

Razprava

(1) ničelni pospešek objekta

Pospešek telesa je nič, če je rezultanta sile enaka nič. Rezultanta sile:

∑F = ma pospešek (a) = 0

∑ F = 0

F1 ₊ F2 – F3 ₌ 12 + 24 – 36 = 36 – 36 = 0 _N

(2) predmeti, ki se premikajo v ravni črti s konstantno hitrostjo

Ničelni pospešek predmeta lahko pomeni, da je predmet v mirovanju ali pa se predmet giblje v ravni črti s konstantno hitrostjo (predmet se giblje s konstantno hitrostjo).

(3) predmeti v stanju mirovanja

Rezultantna sila nič lahko pomeni, da telo miruje.

(4) Predmet se bo premaknil, če je njegova teža manjša od vlečne sile.

Teža predmeta deluje navpično, medtem ko natezna sila deluje vodoravno. Ker se predmet premika vodoravno, nanj vplivajo samo vodoravne sile.

Pravilen odgovor je D.

3. Poglejte sliko ob strani!

Če je koeficient kinetičnega trenja med blokom A in mizo 0,1 in je gravitacijski pospešek 10 m/s^-2 potem sila, ki jo je treba uporabiti na A, da se sistem premakne v levo s pospeškomn 2 ms^-2 je ….

A. 70 N

B. 90 S

C. 150 N

D. 250 S

V. 330 S

Razprava

Znano je, da:

Masa bloka A (m _A ) = 30 kg

Teža bloka A (w _A ) = (30 kg)(10 m/s² ⁾ = 300 kg m/s² ali ³⁰⁰ Newtonov

Masa bloka B (m _B ) = 20 kg

Teža bloka B (w _B ) = (20 kg)(10 m/s² ⁾ = 200 kg m/s² ali 200 Newtonov

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/ ^s²

Koeficient kinetičnega trenja () = 0,1

Pospešek sistema (a) = 2 m/s² ⁽ smer pospeška v levo)

Kinetična sila trenja (f_k) = N= w_A = (0,1)(300) = 30 Newtonov

Vprašanje: Kolikšna je velikost sile F?

Odgovor:

Newtonov drugi zakon:

Σ F = ma

Sistem se premakne v levo

F – _fk – w _B = (mA ₊ mB ₎ a

F – 30 – 200 = (30 + 20)(2)

F – 230 = (50)(2)

F – 230 = 100

F = 230 + 100

F = 330 Newtonov

Pravilen odgovor je E.

4. Dva predmeta A in B, z masama 2 kg oziroma 6 kg, sta z vrvjo povezana preko gladkega škripca, kot je prikazano na sliki. Najprej držimo predmet B, nato pa ga spustimo. Če je g = 10 ms ^-2, potem je pospešek predmeta B ...

A. 8,0 ms^-2

B. 7,5 ms ^-2

C. 6,0 ms ^-2

D. 5,0 ms ^-2

E. 4,0 ms ^-2

Razprava

Znano je, da:

m _A = 2 kg, m _B = 6 kg, g = 10 m/s ²

w _A = (m _A )(g) = (2)(10) = 20 N

w _B = (m _B )(g) = (6)(10) = 60 N

Vprašanje: pospešek telesa B ali pospešek sistema?

Odgovor:

w _B > w _A zato se objekt B premika navzdol, objekt A pa navzgor (sistem se premika v smeri urinega kazalca).

Σ F = ma

wB – wA ₌ ( _{mA +} mB ₎ a

60 – 20 = (2 + 6) a

40 = (8) a

a = 5 m/ ^s²

Pravilen odgovor je D.

5. Predmet z maso je povezan z vrvjo, ki poteka skozi gladek škripec, kot je prikazano na sliki. Če je m1 ₌ 1 kg, m2 ₌ 2 kg in g = 10 ms⁻² ^, potem je napetost T …

A. 10,2 N

B. 13,3 S

C. 15,5 N

D. 18,3 S

V. 20,0 S

Razprava

Znano je, da:

m1 = ₁ kg, m2 ₌ 2 kg, g = 10 m/ ^s2

w² = _m² g = (1 kg)(10 m/s² ⁾ = 10 kg m/s² _ali ¹⁰ Newtonov

w² = _m² g = (2 kg)(10 m/s² ⁾ = 20 kg m/s² _ali ²⁰ Newtonov

Vprašanje: Kolikšna je natezna sila vrvi (T)?

Odgovor:

Pospešek sistema

w2 > w1 _{, zato} se sistem premika v smeri urinega kazalca (m2 _se premika navzdol, m1 _se premika navzgor).

Newtonov drugi zakon:

Σ F = ma

w² – w1 ₌ ( _m1 + _{m2 )} a

20 – 10 = (1 + 2) a

10 = (3) a

a = 3,3 m/ ^s²

Pospešek sistema je 3,3 m/ ^s².

Napetost vrvice?

m² _se premakne navzdol

w² – _T² = _m² a_​

20 – T2 ₌ (2)(3,33)

20 – T2 ₌ 6,66

T2 = 20 – _6,66

T2 = _13,3 Newtonov

m ₁ se premakne navzgor

T1 – _w1 = _m1a​​

T1 _– 10 = (1)(3,3)

T ₁ – 10 = 3,33

T1 = 10 + _3,33

T1 = _13,3 Newtonov

Napetost vrvice (T) = 13,3 Newtonov.

Pravilen odgovor je B.

6. Poglejte sliko ob strani! Masi blokov sta m1 ₌ 6 kg in m2 ₌ 4 kg, masa škripca pa je zanemarjena. Če je površina ravnine gladka in je g = 10 m s ⁻² , potem je pospešek sistema….

A. 0,5 ms^-2

B. 2,0 ms ⁻²

C. 2,5 ms ⁻²

D. 4,0 ms ⁻²

E. 5,0 ms ⁻²

Razprava

Znano je, da:

m1 = ₆ kg, m2 ₌ 4 kg, g = 10 m/ ^s2

w² = _m² g = (6 kg)(10 m/s² ⁾ = 60 kg m/s² _ali ⁶⁰ Newtonov

w² = _m² g = (4 kg)(10 m/s² ⁾ = 40 kg m/s² _ali ⁴⁰ Newtonov

Vprašanje: pospešek sistema (a)?

Odgovor:

m ₁ leži na gladki, ravni površini brez trenja, tako da sistem poganja gravitacijska sila bloka 2.

Uporabite Newtonov drugi zakon:

∑ F = ma

w² = ( _{m¹ +} m² ₎ a

40 N = (6 kg + 4 kg) a

40 N = (10 kg) a

a = 40 N / 10 kg

a = 4 m/ ^s²

Pravilen odgovor je D.

7. Dva bloka, vsak z maso 2 kg, sta povezana z vrvjo in škripcem, kot je prikazano na sliki. Površina in škripec sta gladka. Če blok B vlečemo z vodoravno silo 40 N, je pospešek bloka ... (g = 10 m/ ^s² )

A. 5 m/s²

B. 7,5 m/ ^s2

C. 10 m/ ^s²

D. 12,5 m/ ^s²

V. 15 m/s ²

Razprava:

Znano je, da:

m _A = m _B = 2 kg, g = 10 m/s ² , F = 40 N

w _A = mg = (2)(10) = 20 N

Vprašanje: pospešek bloka (a)?

Odgovor:

Površina bloka je gladka, zato sta sili, ki vplivata na gibanje bloka, le sila F in teža bloka A.

Uporabite Newtonov drugi zakon:

∑ F = ma

F – w _A = (m _A + m _B ) a

40 – 20 = (2 + 2) a

20 = (4) a

a = 20 / 4

a = 5 m/ ^s²

Pravilen odgovor je A.

8. Na naslednji sliki je razvidno, da ima kvader A maso 2 kg, kvader B pa maso 1 kg. Blok B sprva miruje, nato pa se premika navzdol, dokler se ne dotakne tal. Če je g = 10 ms ^-2 , je vrednost napetosti v vrvi T ...

A. 20,0 Newtonov

B. 10,0 Newton

C. 6,7 Newton

D. 3,3 Newton

E. 1,7 Newtona

Razprava

Znano je, da :

Masa bloka A (m _A ) = 2 kg

Masa bloka B (m _B ) = 1 kg

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/ ^s²

Teža bloka B (w _B ) = m _B g = (1)(10) = 10 Newton

Vprašanje : Vrednost napetosti vrvi (T)

Odgovor :

V vprašanju ni podatkov o trenju, zato trenje preprosto zanemarimo.

Sistemski pospešek (a)

Najprej izračunajte pospešek sistema z uporabo Newtonovega drugega zakona. Blok B je obešen tako, da nanj deluje sila teže bloka B, ki ga premika navzdol. Blok B in blok A sta povezana z vrvjo, tako da blok B vleče blok A, dokler se oba ne premakneta skupaj. Razlika je v tem, da se blok B premika navzdol, blok A pa v desno. Obstaja samo ena sila, vzporedna z gibanjem obeh blokov, in sicer gravitacija bloka B (wB). Gravitacija bloka A je pravokotna na smer gibanja bloka A, zato se pri reševanju problema ne upošteva. Natezna sila vrvi ima enako velikost vzdolž vrvi in ​​nasprotni smeri, tako da se medsebojno izničita.

∑ F = ma

wB = ( _{mA +} mB ₎ a

10 = (2 + 1) a

10 = 3 a

a = 10/3

Napetost vrvi (T)

Napetost vrvi se izračuna tako, da se vsak blok obravnava posebej.

Napetost vrvi na bloku A

∑ F = ma

T = m _A a = (2)(10/3) = 20/3 = 6,7 Newtona

Napetost vrvi na bloku B

∑ F = ma

w _B – T = m _B a

10 – T = (1)(10/3)

10 – T = 3,3

T = 10 – 3,3 = 6,7 Newtona

Napetost vrvi (T) = 6,7 Newtona

Pravilen odgovor je C.

9. Na naslednji sliki je razvidno, da ima kvader A maso 2 kg, kvader B pa maso 1 kg. Če je sila trenja med telesom A in ravnino 2,5 Newtona, sila trenja med vrvjo in škripcem pa je zanemarjena, potem je pospešek obeh teles ...

A. 20,0 ms^-2

B. 10,0 ms ^-2

C. 6,7 ms ^-2

D. 3,3 ms ^-2

E. 2,5 ms ^-2

Razprava

Znano je, da :

Masa bloka A (m _A ) = 2 kg

Masa bloka B (m _B ) = 1 kg

Sila trenja med blokom A in ravno površino (fges _A ) = 2,5 Newtona

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/ ^s²

Teža bloka B (w _B ) = m _B g = (1)(10) = 10 Newton

Vprašanje : Pospešek obeh teles (a)

Odgovor :

Pospešek obeh objektov se izračuna z uporabo Newtonove formule drugega zakona.

∑ F = ma

wB – _fges = ( _{mA +} mB ₎ a

10 – 2,5 = (2 + 1) a

7,5 = 3 a

a = 7,5 / 3 = 2,5 m/ ^s²

Pravilen odgovor je E.

10. Poglejte sliko! Blok A z maso 30 kg, ki počiva na gladkih tleh, je s škripcem povezan z blokom B z maso 10 kg. Blok B je sprva držan in nato spuščen, tako da se premakne navzdol. Pospešek sistema je ... (g = 10 ms ^-2 )

A. 2,5 ms^-2

B. 10 ms ^-2

C. 12 ms ^-2

D. 15 ms ^-2

E. 18 ms ^-2

Razprava

Znano je, da :

Masa bloka A (m _A ) = 30 kg

Masa bloka B (m _B ) = 10 kg

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/ ^s²

Teža bloka B (w _B ) = m _B g = (10)(10) = 100 Newtonov

Vprašanje : Pospešek sistema (a)

Odgovor :

∑ F = ma

wB = ( _{mA +} mB ₎ a

100 = (30 + 10) a

100 = 40 a

a = 100 / 40

a = 2,5 m/ ^s²

Pravilen odgovor je A.

11. Bloka A in B, vsak z maso 8 kg in 12 kg, sta postavljena na mizo, kot je prikazano na sliki. Koeficient trenja med blokom A in mizo je 0,3. Blok C z maso 4 kg je nato zložen na vrh bloka A. Katera od naslednjih trditev je pravilna?

A. Napetost vrvi je večja kot prej, pospešek je manjši kot prej

B. Napetost vrvi in ​​pospešek sistema se ne spreminjata.

C. Napetost v vrvi je manjša kot prej, pospešek je večji kot prej.

D. Napetost vrvi je večja kot prej, pospešek ostaja konstanten.

E. Napetost vrvi ostane konstantna, medtem ko je pospešek manjši kot prej.

Razprava

Znano je, da:

Masa bloka A (m _A ) = 8 kg

Masa bloka B (m _B ) = 12 kg

Masa bloka C (m _C ) = 4 kg

Koeficient trenja med blokom A in mizo ( _μk ) = 0,3

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/ ^s²

Teža bloka A (w _A ) = m _A g = (8 kg)(10 m/s² ⁾ = 80 kg m/ ^s²

Teža bloka B (w _B ) = m _B g = (12 kg)(10 m/s² ⁾ = 120 kg m/ ^s²

Sila trenja med blokom A in mizo (fk ₎ = μkN _A = μkw _A = _{( 0,3 )} (80) = 24 N

Odgovor:

Pospešek sistema:

Σ F = ma

wB – _fk = ( _{mA +} mB ₎ a

120 – 24 = ( 8 + 12 ) a

96 = ( 20 ) a

a = 96 / 20

a = 4,8 m/ ^s²

Napetost vrvi:

Razmislite o enem od predmetov, na primer B.

Σ F = ma

w _B – T = (m _B ) a

120 – T = ( 12 ) 4,8

120 – T = 57,6

T = 120 – 57,6

T = 62,4 Newtonov

Blok C z maso 4 kg se nato zloži na vrh bloka A.

Pospešek sistema:

Σ F = ma

wB – _fk = ( _mA + _{mB +} mC ₎ a

120 – 24 = ( 8 + 12 + 4 ) a

96 = ( 24 ) a

a = 96 / 24

a = 4 m/ ^s²

Napetost vrvi:

Razmislite o enem od predmetov, na primer B.

Σ F = ma

w _B – T = (m _B ) a

120 – T = ( 12 ) 4

120 – T = 48

T = 120 – 48

T = 72 Newtonov

Pravilen odgovor je A.

12. Na naslednji sliki je razvidno, da ima kvader A maso 2 kg, kvader B pa maso 1 kg. Blok B sprva miruje, nato pa se premika navzdol, dokler se ne dotakne tal. Če je g = 10 ms ^-2 , je vrednost napetosti v vrvi T ...

A. 20,0 Newtonov
B. 10,0 Newton
C. 6,7 Newton
D. 3,3 Newton
E. 1,7 Newtona

Razprava
Znano je :
Masa bloka A (m_A) = 2 kg
Masa bloka B (m_B) = 1 kg
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²
Teža bloka B (w_B) = m_B g = (1)(10) = 10 Newtonov
Vprašal Vrednost napetosti vrvi (T)
Jawab :

V vprašanju ni podatkov o trenju, zato trenje preprosto zanemarimo.

Sistemski pospešek (a)
Prvo štetje pospešek sistem z uporabo formule Newtonov drugi zakonBlok B je obešen tako, da nanj deluje sila teže bloka B, ki ga premika navzdol. Blok B in blok A sta povezana z vrvjo, tako da blok B vleče blok A, dokler se oba ne premakneta skupaj. Razlika je v tem, da se blok B premika navzdol, blok A pa v desno. Obstaja samo ena sila, vzporedna z gibanjem obeh blokov, in sicer sila teže bloka B (wB). Gravitacija Blok A je pravokoten na smer gibanja bloka A, zato se pri reševanju problema ne upošteva. Sile napetosti v vrvi so enako velike vzdolž dolžine vrvi in ​​v nasprotnih smereh, zato se medsebojno izničijo.
∑F = ma
w_B = (m_A +m_B)
10 = (2 + 1) a
10 = 3 a
a = 10/3

Napetost vrvi (T)
Napetost vrvi se izračuna tako, da se vsak blok obravnava posebej.
Napetost vrvi na bloku A
∑F = ma
T = m_A a = (2)(10/3) = 20/3 = 6,7 Newtona
Napetost vrvi na bloku B
∑F = ma
w_B – T = m_B a
10 – T = (1)(10/3)
10 – T = 3,3
T = 10 – 3,3 = 6,7 Newtona
Napetost vrvi (T) = 6,7 Newtona
Pravilen odgovor je C.

13. Iz naslednje slike je razvidno, da ima kocka A maso 2 kg, kocka B pa maso 1 kg. Ko sila trenja med objektom A in ravnino 2,5 Newtona, pri čemer zanemarimo silo trenja vrvi in ​​škripca, potem je pospešek obeh objektov ...

A. 20,0 ms^-2
B. 10,0 ms^-2
C. 6,7 ms^-2
D. 3,3 ms^-2
E. 2,5 ms^-2

Razprava
Znano je :
Masa bloka A (m_A) = 2 kg
Masa bloka B (m_B) = 1 kg
Sila trenja med blokom A in ravno površino (f_{ges A}) = 2,5 Newtonov
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²
Teža bloka B (w_B) = m_B g = (1)(10) = 10 Newtonov
Vprašal Pospešek obeh objektov (a)
Jawab :
Pospešek obeh objektov se izračuna z uporabo Newtonove formule drugega zakona.
∑F = ma
w_B - f_ges = (m_A +m_B)
10 – 2,5 = (2 + 1) a
7,5 = 3 a
a = 7,5 / 3 = 2,5 m/s²
Pravilen odgovor je E.

14. Poglejte sliko! Blok A z maso 30 kg, ki počiva na gladkih tleh, je s škripcem povezan z blokom B z maso 10 kg. Blok B je sprva pridržan in nato spuščen, tako da se premakne navzdol. Pospešek sistema je ... (g = 10 m/s^-2)
A. 2,5 ms^-2
B. 10 ms^-2
C. 12 ms^-2
D. 15 ms^-2
E. 18 ms^-2
Razprava
Znano je :
Masa bloka A (m_A) = 30 kg
Masa bloka B (m_B) = 10 kg
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²
Teža bloka B (w_B) = m_B g = (10)(10) = 100 Newtonov
Vprašal Sistemski pospešek (a)
Jawab :
∑F = ma
w_B = (m_A +m_B)
100 = (30 + 10) a
100 = 40 a
a = 100 / 40
a = 2,5 m/s²
Pravilen odgovor je A.

Vir vprašanja:

Vprašanja iz fizike za nacionalni izpit za višjo srednjo šolo/poklicno srednjo šolo