牛顿定律示例题

牛顿定律的20个例子

牛顿第一定律

1.如果作用在物体上的合力为零，那么……

（1）物体不会加速

（2）物体始终处于静止状态

（3）物体速度的变化率为零

（4）物体不可能以恒定速度沿直线运动。

事实是……

A. (1)、(2) 和 (3)

B. 仅 (1) 和 (3)

C. 仅 (2) 和 (4)

D. (4) 仅

E. (1)、(2)、(3) 和 (4)

讨论

正确答案是：

（1）该物体不会加速

合力会使物体产生加速度。如果合力为零，物体就不会加速。

（2）物体总是处于静止状态

牛顿第一定律指出，如果作用在物体上的合力为零，那么静止的物体将保持静止，匀速直线运动的物体将保持匀速直线运动。

（3）物体的速度变化为零

速度变化量等于加速度。物体的速度变化量为零，意味着物体的加速度为零。如果加速度为零，则作用在物体上的合力也为零。

正确答案是 A。

电梯里的物品

2.当桑迪在静止的电梯中时，他的体重为 500 N。重力加速度为 10 m/ ^s²。当电梯加速时，绳索中的张力变为 750 N。因此，电梯的加速度为……

A. 5,0 毫秒^–2

B. 7,5 毫秒^–2

C. 10,0 毫秒^–2

D. 12,5 毫秒^–2

E. 15,0 毫秒^–2

讨论

已知：

代码重量 (w) = 500 牛顿 = 500 kg ms ^–2 (电梯静止时)

重力加速度 (g) = 10 m s ^–2

密码质量 (m) = 500 / 10 = 50 kg

绳索张力 (T) = 750 N（电梯加速）

忽略电梯的质量。

问：电梯的加速度

回答 ：

电梯处于静止状态，没有加速度（a = 0）。向上的力为正，向下的力为负。

ΣF = ma

T – w = 0

T = w

T = 500 牛顿

如果电梯向下加速，绳索中的张力将小于500牛顿。相反，如果电梯向上加速，绳索中的张力将大于500牛顿。

绳索中的张力达到750牛顿，使电梯向上加速。与电梯运动方向相同的力为正，与电梯运动方向相反的力为负。

T – w = ma

750 – 500 = 50

250 = 50 a

a = 250 / 50

a = 5,0 ms ^–2

正确答案是 A。

3.一个质量为 60 kg 的人在一部以 3 m/ ^s²加速度向下运动的电梯中。如果重力加速度为 10 m/ ^s²，那么电梯地板对这个人施加的正压力的大小为……

A. 180 北

B. 200 北

C. 340 北

D. 420 北

东 600 北

讨论

已知：

质量（米）= 60千克

人和电梯的加速度 (a) = 3 m/ ^s²

重力加速度 (g) = 10 m/ ^s²

重力（w）= mg = (60)(10) = 600 牛顿

问：正压力（N）

回答 ：

电梯内的人受到两个力的作用，分别是重力 (w) 和电梯地板对人施加的法向力 (N)。这里有三个矢量：重力、法向力和电梯加速度。重力方向向下，法向力方向向上，电梯加速度方向也向下。向下的矢量取正号，向上的矢量取负号。

∑ F = ma

w – N = (60)(3)

600 – N = 180

N = 600 – 180

N = 420 牛顿

正确答案是D。

4.雷扎的质量为 40 kg，他正在一部向上运动的电梯里。如果电梯地板对雷扎脚部的力为 520 N，重力加速度为 10 m/ ^s²，那么电梯的加速度是多​​少？

A. 1,0 毫秒^-2

B. 1,5 毫秒^-2

C. 2,0 毫秒^-2

D. 2,5 毫秒^-2

E. 3,0 毫秒^-2

讨论

已知：

质量（米）= 40千克

正压力 (N) = 520 N

重力加速度 (g) = 10 m/ ^s²

重力 (w) = mg = (40)(10) = 400 N

问：电梯的加速度

回答 ：

∑ F = ma

400 – 520 = (40)(a)

-120 = (40)(a)

a = -120/40

a = -3 米/秒^²

电梯的加速度为 3 米/秒^²。负号表示电梯向上运动。

正确答案是 E。

5.一个质量为 60 kg 的人在一部以 3 m/ ^s²的加速度向下运动的电梯中。人的脚对电梯地板施加多大的压力？

讨论

已知：

人的质量 (m) = 60 kg

人的重量（w）= mg = (60 kg)(10 m/s² ⁾ = 600 kg m/s² ⁼ 600 牛顿

电梯加速度（a）= 3 米/秒^²，向下。

问：人的脚对电梯地板施加多大的压力？

回答 ：

电梯以 3 米/秒^²的加速度 (a) 向下运动。与电梯运动方向相同的力为正，与电梯运动方向相反的力为负。

w – N = ma

N = w – ma

N = 600 – (60)(3)

N = 600 – 180

N = 420 牛顿

这是电梯地板对人施加的正压力。人静止在电梯内，因此正压力的大小等于人的视重。视重等于人双脚对地板的压力。

滑轮绳索负载系统

6.如图所示，两个物体 A 和 B，质量分别为 6 kg 和 2 kg，用绳子系在一个滑轮上。忽略绳子与滑轮之间的摩擦力，且 g = 10 m/ ^s²，则绳子中的张力为……

A. 20 北

B. 24 北

C. 27 北

D. 30 北

东 50 北

讨论

已知：

m _A = 6 kg，m _B = 2 kg，g = 10 m/s ²

w _A = m _A g = (6 kg)(10 m/s ² ) = 60 kg m/s ²

w _B = m _B g = (2 kg)(10 m/s ² ) = 20 kg m/s ²

问题：绳子的张力（T）是多少？

回答 ：

因此， w _A > w _B，系统逆时针运动（m _A向下移动，m _B向上移动）。

帕塞帕坦

ΣF = ma

w _A – w _B = (m _A + m _B ) a

60 – 20 = (6 + 2) a

40 = (8) a

a = 40 / 8 = 5 米/秒^²

绳索张力 

m _A向下移动

w _A – T _A = m _A a

60 – T _A = (6)(5)

60 – TA ₌ 30

TA = 60 – ₃₀

T2 = 30_牛顿

m _B向上移动

T _B – w _B = m _B a

T _B – 20 = (2)(5)

T _B – 20 = 10

T _B = 10 + 20

T1 = 30_牛顿

弦张力（T）= 30 牛顿。

正确答案是D。

7.看旁边的图片！忽略绳子和滑轮之间的摩擦力。如果质量 A = 5 kg，g = 10 m s⁻² ^{，且 A 以 2,5 m s⁻²}的加速度向下运动，那么 B 的质量是多少？

A. 0,5千克

B. 1公斤

C. 1,5 公斤

D. 2 公斤

E. 3公斤

讨论

已知：

质量 A (m _A ) = 5 kg

重力加速度 (g) = 10 m/ ^s²

加速度 A 或系统加速度 (a) = 2,5 m/ ^s²

重量 A (w _A ) = (m _A )(g) = (5)(10) = 50 牛顿

问：B 的质量 (m _B ) 是多少？

回答 ：

A 块向下移动，因此 A 块的重量（w _A）大于 B 块的重量（w _B）。

应用牛顿第二定律：

ΣF = ma

w _A – w _B = (m _A + m _B ) a

50 – (m _B )(10) = (5 + m _B ) (2,5)

50 – 10 米_B = 12,5 + 2,5 米_B

50 – 12,5 = 2,5 米_B + 10 米_B

37,5 = 12,5 米_B

mB = ₃ kg

正确答案是 E。

8.如图所示，质量分别为 2 千克和 3 千克的两个物体用绳子系在一起，然后连接到一个滑轮上，滑轮的质量忽略不计。

如果重力加速度的大小为 10 ms⁻² ^，则系统所受到的绳索张力为……

A. 20 北

B. 24 北

C. 27 北

D. 30 北

东 50 北

讨论

已知：

m1 ₌ 2 kg，m2 ₌ 3 kg，g = 10 m/ ^s²

w² ₌ (m² ₎ (g) = (2 kg)(10 m/s² ⁾ = 20 kg·m/s²^或20 牛顿

w² ₌ (m² ₎ (g) = (3 kg)(10 m/s² ⁾ = 30 kg·m/s²^或30 牛顿

问题：绳子的张力（T）是多少？

回答 ：

w ₂ > w ₁因此系统顺时针移动（m ₂向下移动，m ₁向上移动）。

帕塞帕坦

ΣF = ma

w2 _– w1 = ( _m1 + _{m2 )} a

30 – 20 = (2 + 3)a

10 = (5) a

a = 10 / 5 = 2 米/秒²。

绳索张力 

m2向下_移动

w ₂ – T ₂ = m ₂ a

30 – T ₂ = (3)(2)

30 – T ₂ = 6

T ₂ = 30 – 6

T2 = 24_牛顿

m1向上_移动

T ₁ – w ₁ = m ₁ a

T ₁ – 20 = (2)(2)

T ₁ – 20 = 4

T ₁ = 20 + 4

T1 = 24_牛顿

弦张力（T）= 24 牛顿。

正确答案是 B。

9.如图所示，两个物块通过一个光滑滑轮连接，忽略滑轮的质量。物块 A 的质量为 m_{_A} ，物块 B 的质量为 m_{_B}，物块 B 以加速度 a 下落。若重力加速度为 g，则物块 B 所受绳索张力的大小为……

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)

讨论

由于平面光滑，因此没有摩擦力阻碍 A 块的运动。推动滑块系统的力是 B 块的重力。

计算系统的加速度：

计算绳子的张力（T）：

考虑其中一个物体的运动，例如 A。A 向右移动。

将方程 1中的m _A替换为方程 2中的m _A。

正确答案是 E。

10. 一个质量为 10 kg 的物块放置在粗糙的地面上，然后受到水平力 F 的拉动。如果静摩擦系数为 μ，则物块的静摩擦力为：_s = 0,5，动摩擦系数为μ_k = 0,3。求滑块即将运动时所受摩擦力的大小。(g = 10 m/s²)²)
讨论
当拉力的大小等于最大静摩擦力的大小时，物体将恰好移动。静摩擦力作用于物体（阻碍物体运动），当物体被拉动但尚未移动时，静摩擦力最大。当物体即将移动时（物体尚未移动，但几乎开始移动），静摩擦力达到最大值。相反，动摩擦力作用于物体（阻碍物体运动），当物体已经开始运动时，动摩擦力也作用于物体（阻碍物体运动）。
已知：
问题：最大静摩擦力（f）_s）？
回答 ：
如果物体像图中那样位于一个平面上，则正压力的大小等于物体的重量。
正压力（N）= 重力（w）= 100 牛顿
最大静摩擦力公式：
计算中未使用动摩擦系数。

11. 两个物块通过一根轻绳连接，绳子受到水平力 F = 20 N 的作用（见图）。若 g = 10 m/s² ^{- 2} 已知滑块与表面之间的动摩擦系数为0,1，求滑块的加速度大小……
讨论
已知：
问：滑块的加速度（a）是多少？
回答 ：
12. 如图所示，质量为2 kg的A物块和质量为4 kg的B物块放置在一起。如果地面的摩擦系数是B物块摩擦系数的3倍，则A物块将以5 m/s²的加速度运动。 ^{- 2}因此，A块与地面之间的摩擦力与A块和B块之间的摩擦力之比为……g = 10 m/s²
讨论
已知：
问：
比较滑块 A 与地面之间的摩擦力 (f)。_{s A}) 以及滑块 A 和 B 之间的摩擦力 (f_{s B}）？
回答 ：

13. 看旁边的图片！每个木块的质量是 m。₁ = 2 kg 和 m₂ 假设物体质量为 3 kg，滑轮质量忽略不计。如果平面光滑，且 g = 10 m/s² ^{- 2}那么，该系统的加速度为……
A. 0,5毫秒 ^{- 2}
B. 2,0毫秒 ^{- 2}
C. 2,5毫秒 ^{- 2}
D. 4,0毫秒 ^{- 2}
E. 6,0毫秒 ^{- 2}
讨论
已知：
m₁ = 2 kg，m₂ = 3 kg，g = 10 m/s² ^{- 2}
w₂ =米₂ g = (3)(10) = 30 kg·m/s² 或 30 牛顿
问题：系统（a）的加速度是多​​少？
回答 ：
14. 如图所示，一个质量为m的物体通过一根穿过光滑滑轮的绳子连接。如果m₁ = 2 kg，m₂ = 3 kg，g = 10 m/s²^-2那么，绳索T的张力大小为……
A. 10,2 北
B. 13,3 北
C. 15,5 北
D. 18,3 北
东 24,0 北
讨论
已知：
m₁ = 2 kg，m₂ = 3 kg，g = 10 m/s²^-2
w₁ = (2)(10) = 20 牛顿
w₂ = (3)(10) = 30 牛顿
问题：绳子上的张力（T）的大小是多少？
回答 ：
w₂ = 30 牛顿大于 w₁ = 20 牛顿，因此 m₂ 向下移动，m₁ 向上移动。
牛顿第二定律公式：
绳子的张力是多少？
根据系统的运动方向或系统的加速度方向，可以确定重力 m 的方向。₂ 向下，绳索对m的张力方向₂ 返回顶部：
w₂ - T.₂ =米₂ a
30 – 吨₂ = (3)(2)
30 – 吨₂ = 6
T₂ = 30 - 6
T₂ = 24 牛顿
重力方向 m₁ 向下，绳索对m的张力方向₁ 返回顶部：
T₁ -在₁ =（米₁）（一种）
T₁ – 20 = (2)(2)
T₁ - 20 = 4
T₁ = 4 + 20
T₁ = 24 牛顿
绳索张力 (T) = T₁ = T.₂ = 24 牛顿。

15. 如图所示，两个质量均为 4 kg 的物块通过绳子和滑轮连接。表面和滑轮均为光滑表面。若用 50 N 的水平力拉动物块 B，则物块 B 的加速度为……（g = 10 m/s²）²)
A. 1,25 米/秒²
B. 7,5 米/秒²
C. 10 米/秒²
D. 12,5 米/秒²
E. 15 米/秒²
讨论
已知：
m_A = 4 kg，m_B = 4 kg，g = 10 m/s²
w_A =（米_A)(g) = 4)(10) = 40 牛顿
F = 50 牛顿
问：系统加速度？
回答 ：
牛顿第二定律公式：
两个物体的加速度均为 1,25 米/秒。²两个物块的运动方向等于拉力 F 的方向。

16. 看旁边的图片！两个滑块的质量分别为 m₁ ₌ 6 kg 和 m₂ ₌ 4 kg，滑轮的质量忽略不计。如果平面光滑，且 g = 10 m s⁻² ^，那么系统的加速度是……

A. 0,5毫秒 ^{- 2}
B. 2,0毫秒 ^{- 2}
C. 2,5毫秒 ^{- 2}
D. 4,0毫秒 ^{- 2}
E. 5,0毫秒 ^{- 2}

讨论
已知：
m₁ = 6 kg，m₂ = 4 kg，g = 10 m/s²
w₁ =米₁ g = (6 kg)(10 m/s²) = 60 kg·m/s² 或 60 牛顿
w₂ =米₂ g = (4 kg)(10 m/s²) = 40 kg·m/s² 或 40 牛顿
问：系统（a）的加速度是多​​少？
回答 ：

m₁位于光滑平坦且无摩擦的表面上，因此系统由……驱动 重力 模块 2。
申请 牛顿第二定律 :
∑F = ma
w₂ =（米₁ + 米₂）的
40 N = (6 kg + 4 kg) a
40 N = (10 kg) a
a = 40 N / 10 kg
a = 4 米/秒²
正确答案是D。

17. 如图所示，两个质量均为 2 kg 的物块通过绳子和滑轮连接。表面和滑轮都很光滑。如果用 40 N 的水平力拉动物块 B，则物块 B 的加速度为……（g = 10 m/ ^s²）

A. 5 米/秒²
B. 7,5 米/秒²
C. 10 米/秒²
D. 12,5 米/秒²
E. 15 米/秒²

讨论 ：
已知：
m_A =米_B = 2 kg，g = 10 m/s²F = 40 N
w_A = mg = (2)(10) = 20 N
问题：滑块的加速度（a）是多少？
回答 ：
由于木块表面光滑，因此影响木块运动的力仅为 力 F 以及A块的重量。
应用牛顿第二定律：
∑F = ma
F – w_A =（米_A + 米_B）的
40 – 20 = (2 + 2) a
20 = (4) a
a = 20 / 4
a = 5 米/秒²
正确答案是 A。

斜面

18. 一个质量为2千克的物块位于倾角为30°的光滑斜面上。^o从而使滑块以恒定加速度运动。如果 g = 10 m/s² ^{- 2}那么，使物体移动的力的大小就是……
A. 5 北
B. 6 北
C. 7 北
D. 8 北
东 10 北
讨论
已知：
m = 2 kg，g = 10 m/s²，θ = 30^o
w = mg = (2)(10) = 20 kg·m/s² = 20牛
问：是什么力使物体移动？
回答 ：

使滑块移动的力是 w_x.
w_x = w sin teta
w_x = (20 N)(sin 30^o)
w_x = (20 N)(0,5)
w_x = 10 N。
使木块移动的力是 10 牛顿。
正确答案是 E。

19. 两个物块通过一根轻绳连接，绳子受到水平力 F = 24 N 的拉力。g = 10 m/s² ^{- 2} 地面光滑。根据牛顿第二定律，求出每个物体的加速度大小为……
讨论
已知：
m₁ = 2 kg，m₂ = 4 kg，F = 24 N
问题：滑块的加速度（a）是多少？
回答 ：
该滑块的加速度大小为 4 m/s²².

20. 当桑迪身处静止的电梯中时，她的体重为 500 牛顿。重力加速度为 10 米/秒²。 ^{- 2}当电梯加速时，绳索中的张力变为 750 牛顿。因此，电梯的加速度为……
A. 5,0 毫秒 ^{- 2}
B. 7,5毫秒 ^{- 2}
C. 10,0毫秒 ^{- 2}
D. 12,5毫秒 ^{- 2}
E. 15,0毫秒 ^{- 2}
讨论
已知：
w = 500 N，g = 10 m/s²T = 750 N
问题：电梯加速度（a）？
回答 ：
密码批量：
w = mg
500 = m (10)
米 = 500 / 10
m = 50公斤
电梯的质量未知，因此电梯及其内部物品的总质量 = 代码的质量。
根据牛顿第一定律，如果电梯静止不动，则合力为0。
电梯静止时绳索的张力（T）= 500 N。
当电梯加速时，绳索张力（T）变为 750 N，即增加 250 N。

电梯的加速度为 5 米/秒² 加速度的方向 = 电梯运动的方向，即向上。

问题来源：

高中/职业高中国家考试物理试题