牛頓定律範例題

牛頓定律的20個例子

牛頓第一定律

1.如果作用在物體上的合力為零，那麼…

（1）物體不會加速

（2）物體始終處於靜止狀態

（3）物體速度的變化率為零

（4）物體不可能以恆定速率沿直線運動。

事實是…

A. (1)、(2) 和 (3)

B. 僅 (1) 和 (3)

C. 僅 (2) 和 (4)

D. (4) 僅

E. (1)、(2)、(3) 和 (4)

彭巴哈桑

正確答案是：

（1）該物體不會加速

合力會使物體產生加速度。如果合力為零，物體就不會加速。

（2）物體總是處於靜止狀態

牛頓第一定律指出，如果作用在物體上的合力為零，那麼靜止的物體將保持靜止，勻速直線運動的物體將保持勻速直線運動。

（3）物體的速度變化為零

速度變化量等於加速度。物體的速度變化量為零，表示物體的加速度為零。如果加速度為零，則作用在物體上的合力也為零。

正確答案是 A。

電梯裡的物品

2.當桑迪在靜止的電梯中時，他的體重為 500 N。重力加速度為 10 m/ ^s²。當電梯加速時，繩索中的張力變為 750 N。因此，電梯的加速度為…

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

彭巴哈桑

已知：

代碼重量 (w) = 500 牛頓 = 500 kg ms ^–2 (電梯靜止時)

重力加速度 (g) = 10 m s ^–2

密碼質量 (m) = 500 / 10 = 50 kg

繩索張力 (T) = 750 N（電梯加速）

忽略電梯的品質。

問：電梯的加速度

回答 ：

電梯處於靜止狀態，沒有加速度（a = 0）。向上的力為正，向下的力為負。

ΣF = ma

T – w = 0

T = w

T = 500 牛頓

如果電梯向下加速，繩索中的張力將小於500牛頓。相反，如果電梯向上加速，繩索中的張力將大於500牛頓。

繩索中的張力達到750牛頓，使電梯向上加速。與電梯運動方向相同的力為正，與電梯運動方向相反的力為負。

T – w = ma

750 – 500 = 50a

250 = 50 a

一個 = 250 / 50

a = 5,0 ms ^–2

正確答案是 A。

3.質量為 60 kg 的人在一部以 3 m/ ^s²加速度向下運動的電梯中。如果重力加速度為 10 m/ ^s²，那麼電梯地板對這個人施加的正壓力的大小為…

A. 180 N

B. 200 N

C. 340 N

D. 420 北

東 600 北

彭巴哈桑

已知：

質量（米）= 60公斤

人和電梯的加速度 (a) = 3 m/ ^s²

重力加速度 (g) = 10 m/ ^s²

重力（w）= mg = (60)(10) = 600 牛頓

問：正壓力（N）

回答 ：

電梯內的人受到兩個力的作用，分別是重力 (w) 和電梯地板對人施加的法向力 (N)。這裡有三個向量：重力、法向力和電梯加速。重力方向向下，法向力方向向上，電梯加速度方向也向下。向下的向量取正號，向上的向量取負號。

∑ F = ma

w – N = (60)(3)

600 – N = 180

N = 600 – 180

N = 420 牛頓

正確答案是D。

4.雷札的質量為 40 kg，他正在一部向上移動的電梯裡。如果電梯地板對雷札腳部的力為 520 N，重力加速度為 10 m/ ^s²，那麼電梯的加速度是多​​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

彭巴哈桑

已知：

質量（米）= 40公斤

正壓力 (N) = 520 N

重力加速度 (g) = 10 m/ ^s²

重力 (w) = mg = (40)(10) = 400 N

問：電梯的加速度

回答 ：

∑ F = ma

400 – 520 = (40)(a)

-120 = (40)(a)

a = -120/40

a = -3 米/秒^²

電梯的加速度為 3 公尺/秒^²。負號表示電梯向上移動。

正確答案是 E。

5.質量為 60 kg 的人在一部以 3 m/ ^s²的加速度向下移動的電梯中。人的腳對電梯地板施加多大的壓力？

彭巴哈桑

已知：

人的質量 (m) = 60 kg

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

電梯加速度（a）= 3 公尺/秒^²，向下。

問：人的腳對電梯地板施加多大的壓力？

回答 ：

電梯以 3 公尺/秒^²的加速度 (a) 向下運動。與電梯運動方向相同的力為正，與電梯運動方向相反的力為負。

w – N = ma

N = w – ma

N = 600 – (60)(3)

N = 600 – 180

N = 420 牛頓

這是電梯地板對人施加的正壓力。人靜止在電梯內，因此正壓力的大小等於人的視重。視重等於人雙腳對地板的壓力。

滑輪繩索負載系統

6.如圖所示，兩個物體 A 和 B，質量分別為 6 kg 和 2 kg，用繩子綁在一個滑輪上。忽略繩子與滑輪之間的摩擦力，且 g = 10 m/ ^s²，則繩子中的張力為…

A. 20 N

B. 24 N

C. 27 N

D. 30 北

東 50 北

彭巴哈桑

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

問題：繩子的張力（T）是多少？

回答 ：

因此， w _A > w _B，系統逆時針運動（m _A向下移動，m _B向上移動）。

佩爾塞帕坦

ΣF = ma

w _A – w _B = (m _A + m _B ) a

60 – 20 = (6 + 2) a

40 = (8) a

a = 40 / 8 = 5 公尺/秒^²

繩索張力 

m _A向下移動

w _A – T _A = m _A a

60 – T _A = (6)(5)

60 – TA ₌ 30

TA = 60 – ₃₀

T2 = 30_牛頓

m _B向上移動

T _B – w _B = m _B a

T _B – 20 = (2)(5)

T _B – 20 = 10

T _B = 10 + 20

T1 = 30_牛頓

弦張力（T）= 30 牛頓。

正確答案是D。

7.看旁邊的圖片！忽略繩子和滑輪之間的摩擦力。若質量 A = 5 kg，g = 10 m s⁻² ^{，且 A 以 2,5 m s⁻²}的加速度向下運動，則 B 的質量是多少？

A. 0,5公斤

B. 1公斤

C. 1,5 公斤

D. 2 公斤

E. 3公斤

彭巴哈桑

已知：

質量 A (m _A ) = 5 kg

重力加速度 (g) = 10 m/ ^s²

加速度 A 或系統加速度 (a) = 2,5 m/ ^s²

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

Q：B 的質量 (m _B ) 是多少？

回答 ：

A 塊向下移動，因此 A 塊的重量（w _A）大於 B 塊的重量（w _B）。

應用牛頓第二定律：

ΣF = ma

w _A – w _B = (m _A + m _B ) a

50 – (m _B )(10) = (5 + m _B ) (2,5)

50 – 10 公尺_B = 12,5 + 2,5 公尺_B

50 – 12,5 = 2,5 公尺_B + 10 公尺_B

37,5 = 12,5 米_B

mB = ₃ kg

正確答案是 E。

8.如圖所示，質量分別為 2 公斤和 3 公斤的兩個物體用繩子綁在一起，然後連接到一個滑輪上，滑輪的質量忽略不計。

如果重力加速度的大小為 10 ms⁻² ^，則系統所受到的繩索張力為…

A. 20 N

B. 24 N

C. 27 N

D. 30 北

東 50 北

彭巴哈桑

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 牛頓

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

問題：繩子的張力（T）是多少？

回答 ：

w ₂ > w ₁因此系統順時針移動（m ₂向下移動，m ₁向上移動）。

佩爾塞帕坦

ΣF = ma

w2 _– w1 = ( _m1 + _{m2 )} a

30 – 20 = (2 + 3)a

10 = (5) a

a = 10 / 5 = 2 公尺/秒²。

繩索張力 

m2向下_移動

w ₂ – T ₂ = m ₂ a

30 – T ₂ = (3)(2)

30 – T ₂ = 6

T ₂ = 30 – 6

T2 = 24_牛頓

m1向上_移動

T ₁ – w ₁ = m ₁ a

T ₁ – 20 = (2)(2)

T ₁ – 20 = 4

T ₁ = 20 + 4

T1 = 24_牛頓

弦張力（T）= 24 牛頓。

正確答案是 B。

9.如圖所示，兩個物塊透過一個光滑滑輪連接，忽略滑輪的質量。物塊 A 的質量為 m_{_A} ，物塊 B 的質量為 m_{_B}，物塊 B 以加速度 a 下落。若重力加速度為 g，則物塊 B 所受的繩索張力大小為…

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)

彭巴哈桑

由於平面光滑，因此沒有摩擦力阻礙 A 塊的運動。推動滑塊系統的力是 B 塊的重力。

計算系統的加速度：

計算繩子的張力（T）：

考慮其中一個物體的運動，例如 A。 A 向右移動。

將方程式 1中的m _A替換為方程式 2中的m _A。

正確答案是 E。

10. 質量為 10 kg 的物塊放置在粗糙的地面上，然後受到水平力 F 的拉動。若靜摩擦係數為 μ，則物塊的靜摩擦力為：_s = 0,5，動摩擦係數為μ_k = 0,3。求滑塊即將移動時所受摩擦力的大小。 (g = 10 m/s²)²)
彭巴哈桑
當拉力的大小等於最大靜摩擦力的大小時，物體將剛好移動。靜摩擦力作用於物體（阻礙物體運動），當物體被拉動但尚未移動時，靜摩擦力最大。當物體即將移動時（物體尚未移動，但幾乎開始移動），靜摩擦力達到最大值。相反，動摩擦力作用於物體（阻礙物體運動），當物體已經開始運動時，動摩擦力也作用於物體（阻礙物體運動）。
已知：
問題：最大靜摩擦力（f）_s）？
回答 ：
如果物體像圖中那樣位於一個平面上，則正壓力的大小等於物體的重量。
正壓力（N）= 重力（w）= 100 牛頓
最大靜摩擦力公式：
計算中未使用動摩擦係數。

11. 兩個物塊透過一條輕繩連接，繩子受到水平力 F = 20 N 的作用（見圖）。若 g = 10 m/s² ^{- 2} 已知滑塊與表面間的動摩擦係數為0,1，求滑塊的加速度大小…
彭巴哈桑
已知：
問：滑塊的加速度（a）是多少？
回答 ：
12. 如圖所示，質量為2 kg的A物塊和質量為4 kg的B物塊放置在一起。如果地面的摩擦係數是B物塊摩擦係數的3倍，則A物塊將以5 m/s²的加速度運動。 ^{- 2}因此，A塊與地面之間的摩擦力與A塊和B塊之間的摩擦力之比為…g = 10 m/s²
彭巴哈桑
已知：
問：
比較滑塊 A 與地面之間的摩擦力 (f)。_{s A}) 以及滑塊 A 和 B 之間的摩擦力 (f_{s B}）？
回答 ：

13. 看旁邊的圖片！每個木塊的質量是 m。₁ = 2 kg 和 m₂ 假設物體質量為 3 kg，滑輪質量忽略不計。如果平面光滑，且 g = 10 m/s² ^{- 2}那麼，該系統的加速度為…
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}
彭巴哈桑
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 牛頓
問題：系統（a）的加速度是多​​少？
回答 ：
14. 如圖所示，質量為m的物體透過一條穿過光滑滑輪的繩子連接。如果m₁ = 2 kg，m₂ = 3 kg，g = 10 m/s²^-2那麼，繩索T的張力大小為…
A. 10,2 N
B. 13,3 N
C. 15,5 N
D. 18,3 北
東 24,0 北
彭巴哈桑
已知：
m₁ = 2 kg，m₂ = 3 kg，g = 10 m/s²^-2
w₁ = (2)(10) = 20 牛頓
w₂ = (3)(10) = 30 牛頓
問題：繩子上的張力（T）的大小是多少？
回答 ：
w₂ = 30 牛頓大於 w₁ = 20 牛頓，因此 m₂ 向下移動，m₁ 向上移動。
牛頓第二定律公式：
繩子的張力是多少？
根據系統的運動方向或系統的加速度方向，可以確定重力 m 的方向。₂ 向下，繩索對m的張力方向₂ 回到頂部：
w₂ - T.₂ =米₂ a
30 - 噸₂ = (3)(2)
30 - 噸₂ = 6
T₂ = 30 - 6
T₂ = 24 牛頓
重力方向 m₁ 向下，繩索對m的張力方向₁ 回到頂部：
T₁ -w₁ = (米₁）（一種）
T₁ – 20 = (2)(2)
T₁ - 20 = 4
T₁ = 4 + 20
T₁ = 24 牛頓
繩索張力 (T) = T₁ = T.₂ = 24 牛頓。

15. 如圖所示，兩個質量均為 4 kg 的物塊透過繩子和滑輪連接。表面和滑輪均為光滑表面。若以 50 N 的水平力拉動動物塊 B，則物塊 B 的加速度為…（g = 10 m/s²）²)
A. 1,25 公尺/秒²
B. 7,5 米/秒²
C. 10 公尺/秒²
D. 12,5 公尺/秒²
E. 15 公尺/秒²
彭巴哈桑
已知：
m_A = 4 kg，m_B = 4 kg，g = 10 m/s²
w_A = (米_A)(g) = 4)(10) = 40 牛頓
F = 50 牛頓
問：系統加速度？
回答 ：
牛頓第二定律公式：
兩個物體的加速度均為 1,25 公尺/秒。²兩個物塊的運動方向等於拉力 F 的方向。

16. 看旁邊的圖片！兩個滑塊的質量分別為 m₁ ₌ 6 kg 和 m₂ ₌ 4 kg，滑輪的質量忽略不計。如果平面光滑，且 g = 10 m s⁻² ^，那麼系統的加速度是…

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}

彭巴哈桑
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 牛頓
w₂ =米₂ g = (4 kg)(10 m/s²) = 40 kg m/s² 或 40 牛頓
問：系統（a）的加速度是多​​少？
回答 ：

m₁位於光滑平坦且無摩擦的表面上，因此系統由…驅動 重力 模組 2。
申請 牛頓第二定律 :
∑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 公尺/秒²
正確答案是D。

17. 如圖所示，兩個質量均為 2 kg 的物塊透過繩子和滑輪連接。表面和滑輪都很光滑。若以 40 N 的水平力拉動動物塊 B，則物塊 B 的加速度為…（g = 10 m/ ^s²）

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

討論 ：
已知：
m_A =米_B = 2 kg，g = 10 m/s²F = 40 N
w_A = mg = (2)(10) = 20 N
問題：滑塊的加速度（a）是多少？
回答 ：
由於木塊表面光滑，影響木塊運動的力僅為 力 F 以及A塊的重量。
應用牛頓第二定律：
∑F = ma
F – w_A = (米_A + 米_B）的
40 – 20 = (2 + 2) a
20 = (4) a
一個 = 20 / 4
a = 5 公尺/秒²
正確答案是 A。

斜面

18. 一個質量為2公斤的物塊位於傾角為30°的光滑斜面上。^o從而使滑塊以恆定加速度運動。如果 g = 10 m/s² ^{- 2}那麼，使物體移動的力的大小就是…
A. 5 N
B. 6 N
C. 7 N
D. 8 北
東 10 北
彭巴哈桑
已知：
m = 2 kg，g = 10 m/s²，θ = 30^o
w = mg = (2)(10) = 20 kg·m/s² = 20牛
問：是什麼力使物體移動？
回答 ：

使滑塊移動的力是 w_x.
w_x = w sin teta
w_x = (20 N)(sin 30^o)
w_x = (20 N)(0,5)
w_x = 10 N。
使木塊移動的力是 10 牛頓。
正確答案是 E。

19. 兩個物塊透過一條輕繩連接，繩子受到水平力 F = 24 N 的拉力。 g = 10 m/s² ^{- 2} 地面光滑。根據牛頓第二定律，求每個物體的加速度大小為…
彭巴哈桑
已知：
m₁ = 2 kg，m₂ = 4 kg，F = 24 N
問題：滑塊的加速度（a）是多少？
回答 ：
此滑塊的加速度大小為 4 公尺/秒²².

20. 當桑迪身處靜止的電梯中時，她的體重為 500 牛頓。重力加速度為 10 公尺/秒²。 ^{- 2}當電梯加速時，繩索中的張力變為 750 牛頓。因此，電梯的加速度為…
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}
彭巴哈桑
已知：
w = 500 N，g = 10 m/s²T = 750 N
問題：電梯加速度（a）？
回答 ：
密碼批量：
w = mg
500 = m (10)
米 = 500 / 10
m = 50公斤
電梯的品質未知，因此電梯及其內部物品的總質量 = 代碼的品質。
根據牛頓第一定律，如果電梯靜止不動，則合力為0。
電梯靜止時繩索的張力（T）= 500 N。
當電梯加速時，繩索張力（T）變為 750 N，即增加 250 N。

電梯的加速度為 5 公尺/秒² 加速度的方向 = 電梯移動的方向，即向上。

問題來源：

高中/職業高中國家考試物理試題