牛顿定律公式

牛顿定律的例题和公式

牛顿第一定律

1. 一人在匀速向上运动的电梯中。此人的体重为 800 牛顿。突然，牵引电梯的钢缆断裂，导致电梯下坠。钢缆断裂前后瞬间，电梯地板对人施加的正压力分别为……

1. 800 N 和 0
2. 北纬800度和北纬800度
3. 1600 N 和 0
4. 北纬1600度和北纬800度

讨论
已知：
重量 (w) = 800 牛顿
问题：钢丝绳断裂前后，作用在人身上的正压力（N）是多少？
回答 ：
钢丝绳断裂前的一刻
当人站在电梯地板上时，重力作用于人，方向向下（见下图）。由于人在电梯内静止不动，因此必然存在一个与重力大小相等、方向向上的正压力来平衡人的重量。这个正压力是地板对人施加的力，它作用于人。
因为人静止在电梯内，而电梯以恒定速度（无加速度）运动，所以作用在人身上的合力为零。
∑F = 0
N – w = 0
N = w
N = 800 牛顿

钢丝绳断裂后
钢缆断裂后，电梯和人一起自由下落，其自由落体加速度的大小和方向均等于地球上的重力加速度。由于电梯和人一起自由下落，电梯地板对人没有施加任何正压力。人下落时，由于电梯也在下落，人的双脚无法踩在电梯地板上。
正确答案是 A。

2. 三个力作用于一块木块上，大小分别为 F1 ₌ 22 N、F2 ₌ 18 N 和 F3 ₌ 40 N。作用于木块上的力符合牛顿第一定律，如图所示……

讨论

牛顿第一定律：合力（ΣF）= 0。

A. F1 ₊ F2 _– F3 ₌ 22 N + 18 N – 40 N = 40 N – 40 N = 0

B. F2 ₊ F3 _– F1 ₌ 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N（向右）

C. F2 ₊ F3 _– F1 ₌ 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N（向右）

D. F1 ₊ F3 _– F2 ₌ 22 N + 40 N – 18 N = 62 N – 18 N = 44 N（向左）

正确答案是 A。

牛顿第二定律

3.
看图！
一个质量为 40 kg 的物体受到 200 N 的拉力作用，产生了 3 m/s² 的加速度。² 因此，物体/块所受摩擦力的大小为……

1. 15Ň
2. 40Ň
3. 43Ň
4. 80Ň

讨论
已知：
质量（米）= 40千克
力 (F) = 200 N
加速度 (a) = 3 米/秒²
问题：摩擦力（F）的大小_g)
回答 ：
牛顿第二定律公式：
∑F = ma
说明：∑F = 合力，m = 质量，a = 加速度

力 F 的方向向右，摩擦力的方向向左（摩擦力的方向与物体的运动方向相反）。向右的方向为正，向左的方向为负。
∑F = ma
F – F_g = ma
200 - F_g = (40)(3)
200 - F_g = 120
F_g = 200 - 120
F_g = 80 牛顿
正确答案是D。

4. 质量为100克的A物块放在质量为300克的B物块上，然后对B物块施加5牛顿的竖直向上的力。如果两个物块不相互移动，那么B物块对A物块的正压力的大小为……

1. 1Ň
2. 1,25Ň
3. 2Ň
4. 3Ň

讨论
已知：
推力 (F) = 5 牛顿
A块的质量（m）_A) = 100 克 = 0,1 千克
方块 B 的质量 (m)_B) = 300 克 = 0,3 千克
重力加速度 (g) = 10 米/秒²²
A块的重量（w）_A) = (0,1 kg)(10 m/s²) = 1 kg·m/s² = 1 牛顿
B块的重量（w）_B) = (0,3 kg)(10 m/s²) = 3 kg·m/s² = 3 牛顿

问题：B物块对A物块的正压力
回答 ：
如图所示，两个物体都受到多个力的作用。
F = 推力（作用于滑块 B）
w_A = 物体 A 的重力（作用在物体 A 上）
w_B = 物体 B 的重量（作用在物体 B 上）
N_A = B 块对 A 块的正压力（作用于 A 块上）
N_A' = 物体 A 对物体 B 的正压力（作用于物体 B）

将这两个模块视为一个整体系统：
对这两个物体都应用牛顿第二定律：
∑F = ma
F – w_A -在_B + N_A - 不是_A' = (m_A + 米_B）的
N_A 和 N_A是大小相等但方向相反的作用力与反作用力，因此从方程中消除。
F – w_A -在_B =（米_A + 米_B）的
5 – 1 – 3 = (0,1 + 0,3) a
5 – 4 = (0,4) a
1 = (0,4) a
a = 1 / 0,4
a = 2,5 米/秒²
作用在两个木块上的力（F）大小为 5 牛顿，方向竖直向上，使得两个木块以 2,5 米/秒² 的加速度竖直向上运动。².

考虑模块 A：
对方块 A 应用牛顿第二定律：
∑F = ma
N_A -在_A =米_A a
N_A – 1 = (0,1)(2,5)
N_A - 1 = 0,25
N_A = 1 + 0,25
N_A = 1,25 牛顿
B 物块对 A 物块的正压力为 1,25 牛顿。
正确答案是 B。

牛顿第三定律

5.请注意以下声明！

（1）公交车平稳行驶时突然急刹车，乘客被向前推。

（2）当快速拉动纸板时，纸板上的书堆不会倒塌。

（3）玩滑板时，当空闲的脚向后蹬地时，滑板就会向前滑行。

（4）船桨向后推，船向前行驶

上述符合牛顿第三定律的陈述是……

A. (1) 和 (2)

B. (1) 和 (3)

C. (2) 和 (3)

D. (3) 和 (4)

讨论

（1）牛顿第一定律

（2）牛顿第一定律

（3）牛顿第三定律

（4）牛顿第三定律

正确答案是D。

问题来源：

初中/伊斯兰初中科学全国统考题

初中物理 OSN 问题