Законы механики Ньютона

Простейшие задачи

  • В инерциальной системе отсчета сила \(\overrightarrow F\) сообщает телу массой \(m\) ускорение, равное по модулю \(2\;м/с^2\). Чему равен модуль ускорения тела массой \(\frac m2\) под действием силы \(2\overrightarrow F\) в этой системе отсчета?

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • На тело массой 2 кг действуют две силы \(F_1=4\;Н\) и \(F_2=7\;Н\), как показано на рисунке. Определите ускорение этого тела.

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • Ящик массой 2 кг поднимается на веревке вертикально вверх. Какую силу необходимо приложить к веревке, чтобы груз поднимался с ускорением \(5\;м/с^2\)?

    Источник: Перышкин А. В. Физика 7-9 класс.

Вес

  • Груз массой 20 кг лежит на полу лифта. Определите вес груза если лифт движется с ускорением \(3\;м/с^2\), направленным вниз.

    Источник: Перышкин А. В. Физика 7-9 класс.

  • В аттракционе человек массой 80 кг движется на тележке по рельсам и совершает «мертвую петлю» в вертикальной плоскости. Каков радиус круговой траектории, если в верхней точке сила давления человека на сидение тележки равна 200 Н при скорости движения тележки 7,5  м∕с?

  • Грузовик массой 5000 кг движется по выпуклому мосту с радиусом кривизны 0,04 км. С какой скоростью он должен ехать, чтобы не оказывать давления на верхнюю точку моста?

    Источник: Перышкин А. В. Физика 7-9 класс.

  • К жесткому невесомому стержню длиной 2 м прикреплен шар массой 2 кг. Стержень равномерно вращается против часовой стрелки в вертикальной плоскости. При каком значении периода обращения стержня вес шара в точке A станет равным нулю? Ответ приведите в секундах с точностью до десятых.

  • На тело массой 2 кг, находящееся на гладком горизонтальном столе, действует сила 30 Н, направленная вверх под углом 30° к горизонту. С каким ускорением движется тело? С какой силой тело давит на стол?

  • В вертикальной плоскости расположена гладкая трубка, изогнутая периодически в виде дуг окружностей одинаковым радиусом R. В верхнее отверстие трубки без начальной скорости запускают шарик массой m=10 г. С какой по модулю силой шарик действует на трубку в точке A, в конце первой половины периода своего движения по трубке?

Сила трения

  • Тело массой 5 кг движется по горизонтальной поверхности, под действием горизонтально направленной силы 100 Н. Определите ускорение тела, если известно, что коэффициент трения между телом и поверхностью 0,2.

  • На каком минимальном расстоянии от перекрёстка должен начинать тормозить шофёр при красном сигнале светофора, если автомобиль движется со скоростью 90  км∕ч? Коэффициент трения между шинами и дорогой равен 0,4.

  • На тело массой 1,5 кг, лежащее на горизонтальной поверхности, начинает действовать сила F, направленная вверх под углом α=30° к горизонту. Коэффициент трения между телом и поверхностью равен 0,3. Определите ускорение тела, если модуль силы равен 10 Н.

    Источник: Перышкин А. В. Физика 7-9 класс.

Наклонная плоскость

  • Брусок массой 80 кг лежит на наклонной плоскости, образующей 30° с горизонтом. Коэффициент трения бруска о поверхность равен 0,6. Определите силу трения.

  • Тело соскальзывает с наклонной плоскости высотой 3 м и длиной 5 м. Чему равно его ускорение, если коэффициент трения 0,5?

Связанные тела

  • Грузы массами \(m_1=3\;кг\) и \(m_2=4\;кг\) связаны нерастяжимой, невесомой нитью и лежат на горизонтальном столе. Коэффициент трения между каждым грузом и столом равен 0,4. Направленная горизонтально сила, по модулю равная 35 Н, приложена к грузу массой \(m_2\). Найдите ускорение тел и силу натяжения нити.

  • Бруски массами \(m_1=0,2\;кг\) и \(m_2=0,3\;кг\) соединены перекинутой через легкий неподвижный блок нитью. Определите ускорение системы и силу натяжения нити.

    Источник: Перышкин А. В. Физика 7-9 класс.

  • Чему равны ускорения грузов массами \(m_1=3\;кг\) и \(m_2=4\;кг\), а также сила натяжения нити в системе тел, показанной на рисунке? Массы блоков и нити не учитывайте. \(\)

Движение по окружности

  • Груз, подвешенный на нити длиной l=60 см, двигаясь равномерно, описывает в горизонтальной плоскости окружность. С какой скоростью движется груз, если во время его движения нить образует с вертикалью постоянный угол α=30°?

    Источник: Рымкевич А. В. Физика. Задачник 10-11 класс.

  • С какой максимальной скоростью может безопасно двигаться автомобиль по горизонтальной дороге на повороте радиусом 81 м, если коэффициент трения колес о дорогу равен 0,4? Ответ приведите в м/с.

  • Полый конус с углом при вершине 2α вращается с угловой скоростью ω вокруг вертикальной оси, совпадающей с его осью симметрии. Вершина конуса обращена вверх. На внешней поверхности конуса находится небольшая шайба, коэффициент трения которой о поверхность конуса равен μ. При каком максимальном расстоянии L от вершины шайба будет неподвижна относительно конуса? Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на шайбу.