Законы Ньютона - Разноуровневые задания

Задания уровня “А”

1. Тело массой 10 кг движется по горизонтальной площадке с ускорением 2 м/с². Чему равна сила тяги?

2. С какой силой надо тянуть ящик массой 20 кг по полу с ускорением 0,5 м/с², если сила сопротивления движения равна 5 Н?

3. Определите силу, с которой груз массой 10 кг давит на подставку, если она вместе с грузом движется вверх с ускорением 2,5 м/с².

4. Вагонетку массой 500 кг тянут с горизонтально направленной силой F = 50 Н. Какое ускорение будет у вагонетки? Трением пренебречь.

5. Если тележку тянуть с силой F₁ = 5 Н, то ее ускорение будет равно 0,2 м/с². С какой силой F₂ нужно действовать на эту тележку, чтобы ее ускорение было равно 2 м/с²? Трением пренебречь.

6. Порожний грузовой автомобиль массой 3 т начал движение с ускорением 0,2 м/с². Какова масса этого автомобиля вместе с грузом, если при той же силе тяги он трогается с места с ускорением 0,15 м/с²?

7. Снаряд массой 2 кг вылетает из ствола орудия в горизонтальном направлении со скоростью 1000 м/с. Чему равна сила давления пороховых газов, считая ее постоянной, если длина ствола l= 3,5 м.

8. Чему равен вес летчика-космонавта массой 80 кг при старте ракеты с поверхности Земли вертикально вверх с ускорением 15 м/с²?

9. Тело массой m = 50 кг движется по горизонтальной поверхности под действием горизонтально направленной силы F = 100 Н. Каково ускорение тела, если известно, что коэффициент трения между телом и поверхностью μ = 0,2?

10. Лыжник массой 60 кг, имеющий в конце спуска скорость 36 км/ч, остановился через 40 с после окончания спуска. Определите силу сопротивления его движению.

11. Автомобиль массой 2 т, двигавшийся со скоростью 90 км/ч, останавливается через 3 с после нажатия водителем педали тормоза. Чему равен тормозной путь автомобиля?

12. Покоящееся тело массой 400 г под действием силы 8 Н приобрело скорость 36 км/ч. Какой путь при этом прошло тело?

13. Мальчик массой 50 кг, скатившись на санках с горки, проехал по горизонтальной дороге до остановки путь 20 м за 10 с. Чему равна сила трения, действующая на санки.

14. На автомобиль массой 2 т действует сила трения 16 кН. Какова начальная скорость автомобиля, если его тормозной путь равен 50 м?

15. В лифте находится груз массой 20 кг. Найти силу давления груза на пол лифта, если он опускается вниз с ускорением 2 м/с².

Задания уровня “В”

1. Футболист, ударяя мяч массой 700 г, сообщает ему скорость 15 м/с. Считая продолжительность удара равной 0,02 с, определите силу удара.

2. Вагонетка, масса которой равна 350 кг, под действием горизонтальной силы F движется по рельсам с ускорением 0,15 м/с². Какова величина этой силы, если сила сопротивления движению равна 12 Н?

3. Автомобиль массой 3,2 т движется по горизонтальному пути со скоростью 54 км/ч. На каком расстоянии автомобиль остановится, если при торможении сила трения равна 45 кН?

4. Груз массой 5 кг, привязанный к невесомой нерастяжимой нити, поднимают вверх с ускорением 3 м/с². Определите силу натяжения нити.

5. При трогании с места электровоз развивает силу тяги 700 кН. Какое ускорение он при этом сообщит железнодорожному составу массой 3000 т, если сила сопротивления движению 160 кН?

6. Какой станет скорость тела массой 5 кг, движущегося со скоростью 8 м/с, если на расстоянии 10 м на тело будет действовать сила F = 12 Н, направление которой совпадает с направлением перемещения?

7. С какой силой давит на дно шахтной клети груз массой 100 кг, если клеть поднимается вертикально вверх с ускорением, направленным в ту же сторону и равным 0,2 м/с²?

8. На гладком столе лежат два связанных нитью груза (рис. 1). Масса левого груза m₁ = 200 г, масса правого m₂ = 300 г. К правому грузу приложена сила F₂ = 0,1 Н, к левому в противоположном направлении — сила F₁ = 0,6 Н. С каким ускорением движутся грузы и какова сила натяжения соединяющей их нити?

9. Космическая ракета при старте с поверхности Земли движется вертикально с ускорением 20 м/с². Найдите вес летчика- космонавта в кабине, если его масса 80 кг.

10. Через блок, массой которого можно пренебречь, перекинута нить, к концам которой подвешены две гири массами 2 кг и 6 кг. Найти силу натяжения нити при движении гирь.

11. Герои романа Жюля Верна “Из пушки на Луну” летели в снаряде. Пушка имела длину ствола l = 300 м. Учитывая, что для полета на Луну снаряд при вылете из ствола должен иметь скорость не менее 11,1 км/с, подсчитать, во сколько раз возрастал вес пассажиров внутри ствола, считая движение равноускоренным.

12. Определите коэффициент трения скольжения, если горизонтальная сила 7,5 Н сообщает телу массой 1 кг ускорение 5 м/с² в направлении действия силы.

13. Автомобиль массой 1,5 т через 20 с после начала движения развил скорость 90 км/ч. Определите силу тяги автомобиля, если коэффициент трения равен 0,02.

14. Трос выдерживает максимальную нагрузку 2,4 кН. С каким наибольшим ускорением с помощью этого троса можно поднимать груз массой 200 кг?

15. Паровоз толкнул вагон массой 30 т, стоящий на горизонтальном пути, после чего вагон начал двигаться со скоростью 0,5 м/с. Определите силу удара, если его длительность 1 с.

Задания уровня “С”

1. Автобус массой 10 т, трогаясь с места, на пути в 50 м приобрел скорость 10 м/с. Чему равен коэффициент трения, если сила тяги равна 14 кН?

2. Тело массой 0,4 кг бросают вертикально вверх с начальной скоростью 30 м/с. Через время равное 2,5 с тело достигает высшей точки подъема. Определите среднее значение силы сопротивления воздуха, считая движение равнозамедленным.

3. Автодрезина везет равноускоренно две платформы. Сила тяги 1,78 кН. Масса первой платформы 12 т, второй 8 т. С какой силой натянута сцепка между платформами? Силой трения пренебречь.

4. Груз, подвешенный на нити, один раз поднимают, а другой раз опускают с одинаковым ускорением 8 м/с². Найти отношение силы натяжения нити при подъеме груза к аналогичной силе при его опускании.

5. Тело массой 40 г брошено вертикально вверх с начальной скоростью 30 м/с и достигло высшей точки подъема через 2,5 с. Определите силу сопротивления воздуха, считая ее постоянной.

6. Две гири соединены нитью, перекинутой через невесомый блок. Гири движутся вертикально в противоположных направлениях с ускорением 2 м/с². Определите массу более тяжелой гири, если масса более легкой равна 2 кг.

7. Через неподвижное, горизонтально расположенное на некоторой высоте бревно переброшена веревка. Чтобы удержать груз массой 6 кг, подвешенный на одном конце веревки, необходимо тянуть второй конец веревки с минимальной силой T₁ = 40 Н. Чему равна минимальная сила Т₂, с которой необходимо тянуть веревку, чтобы груз начал подниматься?

8. Три одинаковых бруска, массой m каждый, связаны нитями и положены на гладкий стол. К первому бруску приложена сила, равная 100 Н. Определите силу натяжения нити, соединяющей первый и второй бруски. Силами трения пренебречь.

9. Тепловоз массой 100 т тянет два вагона массой по 50 т каждый с ускорением 0,5 м/с². Найдите силу тяги тепловоза, если коэффициент трения равен 0,006.

10. Определите коэффициент трения между шайбой и горизонтальной поверхностью, если при свободном движении по ней шайба замедляет свое движение с ускорением 2 м/с².

11. Маляр массы 72 кг работает в подвесном кресле. Ему понадобилось срочно подняться вверх. Он принимается тянуть за веревку с такой силой, что его сила давления на кресло уменьшилась до 400 Н. Масса кресла 12 кг. Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с². Чему равно ускорение маляра и кресла?

12. Тормозной путь легкового автомобиля, имеющего начальную скорость 54 км/ч, на сухом асфальте равен 20 м, на загрязненной мокрой дороге 75 м. Определите коэффициенты трения для указанных случаев.

13. Собака начинает тянуть санки с ребенком массой 25 кг с постоянной силой 150 Н, направленной горизонтально. Какое расстояние проедут санки за 10 с, если коэффициент трения полозьев санок о снег равен 0,5?

14. Через неподвижный блок перекинута веревка, к одному из концов которой привязан груз массой 60 кг. На другом конце повис человек массой 65 кг, который, выбирая веревку, поднимает груз, оставаясь при этом на одном и том же расстоянии от пола. Через сколько времени груз будет поднят на высоту 12 м? Массой веревки и блока пренебречь.

15. Динамометр вместе с прикрепленным к нему грузом сначала поднимают вертикально вверх, затем опускают вертикально вниз. В обоих случаях движение равноускоренное с ускорением 5 м/с². Определите массу груза, если разность показаний динамометра равна 30 Н.