Задачи по второму закону ньютона с решением – Три закона Ньютона. Решение задач

Задачи на тему Второй и Третий закон Ньютона

Трактор, сила тяги которого на крюке 15 кН, сообщает прицепу ускорение 0,5 м/с2. Какое ускорение сообщит тому же прицепу трактор, развивающий тяговое усилие 60 кН?
РЕШЕНИЕ

Сила 60 Н сообщает телу ускорение 0,8 м/с2. Какая сила сообщит этому телу ускорение 2 м/с2?
РЕШЕНИЕ

Тело массой 4 кг под действием некоторой силы приобрело ускорение 2 м/с2. Какое ускорение приобретает тело массой 10 кг под действием такой же силы?
РЕШЕНИЕ

Порожний грузовой автомобиль массой 4 т начал движение с ускорением 0,3 м/с2. Какова масса груза, принятого автомобилем, если при той же силе тяги он трогается с места с ускорением 0,2 м/с2?
РЕШЕНИЕ

Заполнить таблицу, где а ускорение, которое приобретает тело массой m под действием силы F.
РЕШЕНИЕ

С каким ускорением двигался при разбеге реактивный самолет массой 60 т, если сила тяги двигателей 90 кН?
РЕШЕНИЕ

Масса легкового автомобиля равна 2 т, а грузового 8 т. Сравнить ускорения автомобилей, если сила тяги грузового автомобиля в 2 раза больше, чем легкового
РЕШЕНИЕ

Мяч массой 0,5 кг после удара, длящегося 0,02 с, приобретает скорость 10 м/с. Найти среднюю силу удара

РЕШЕНИЕ

Боевая реактивная установка БМ-13 (катюша) имела длину направляющих балок 5 м, массу каждого снаряда 42,5 кг и силу реактивной тяги 19,6 кН. Найти скорость схода снаряда с направляющей балки
РЕШЕНИЕ

Порожнему прицепу тягач сообщает ускорение a1 = = 0,4 м/с2, а груженому a2 = 0,1 м/с2. Какое ускорение сообщит тягач обоим прицепам, соединенным вместе? Силу тяги тягача считать во всех случаях одинаковой.
РЕШЕНИЕ

Под действием некоторой силы тележка, двигаясь из состояния покоя, прошла путь 40 см. Когда на тележку положили груз массой 200 г, то под действием той же силы за то же время тележка прошла из состояния покоя путь 20 см. Какова масса тележки?
РЕШЕНИЕ

На рисунке 24 представлен график зависимости проекции скорости от времени тела массой 2 кг. Найти проекцию силы Fx, действующей на тело на каждом этапе движения
РЕШЕНИЕ

В известном опыте О. Герике (1654 г.) с магдебургскими полушариями по изучению атмосферного давления, чтобы разнять два полушария, из которых был выкачан воздух, впрягали шестнадцать лошадей (по восемь к каждому полушарию). Можно ли обойтись в таком опыте меньшим количеством лошадей?

РЕШЕНИЕ

О ветровое стекло движущегося автомобиля ударился комар. Сравнить силы, действующие на комара и автомобиль во время удара
РЕШЕНИЕ

Что произойдет с космонавтом при свободном полете космического корабля, если он выпустит (без толчка) из рук массивный предмет? если он бросит его?
РЕШЕНИЕ

Почему лодка не сдвигается с места, когда человек, находящийся в ней, давит на борт, и приходит в движение, если человек выйдет из лодки и будет толкать ее с такой же силой?
РЕШЕНИЕ

Барон Мюнхгаузен утверждал, что вытащил сам себя из болота за волосы. Обосновать невозможность этого
РЕШЕНИЕ

Нарушится ли равновесие весов (рис. 25), если удлинить нить так, чтобы гиря оказалась полностью погруженной в воду, но не касалась дна? если обрезать нить и положить гирю на дно?
РЕШЕНИЕ

Что покажут динамометры (рис. 26), если верхний динамометр опустить так, чтобы груз объемом 0,2 дм3 оказался полностью погруженным в воду, но не касался дна сосуда?
РЕШЕНИЕ

На одной чаше весов находится сосуд с водой, а на другой штатив, на котором подвешено алюминиевое тело массой 54 г. При этом весы находятся в равновесии (рис. 27). Если, удлинив нить, погрузить тело в воду, то равновесие нарушится. Груз какой массы надо положить на правую чашу весов, чтобы восстановить равновесие?

РЕШЕНИЕ

famiredo.ru

Примеры решения задач

Задача 1. Два шара одинакового объёма, стальной и деревянный, движутся с одинаковыми скоростями. Сравнить их импульсы.

Ответ: импульс тела зависит от массы, так как масса стального шара больше, то его импульс больше.

Задача 2. Материальная точка массой m = 0,1 кг равномерно движется по окружности со скоростью V = 2 (рис.4.2). 1) Изменяется ли импульс тела? 2) Найти изменение импульса тела через четверть периода, половину периода.

Дано:

m = 0,1 кг

V = 2

Р - ?

Рис.4.2

Решение

Импульс тела– величина векторная. Так как вектор скорости изменяет своё направление при движении точки по окружности, то импульс тела, движущегося по окружности, изменяется.

При переходе точки из положения 1 в положение 2 изменение импульса

==

= 0,28 кг.м/с.

При переходе в точку 3

кг.м/с.

Ответ: Р1 = 0,28 кг.м/с; Р3 = 0,4 кг.м/с.

Задача 3. Шарик массой

m = 100 г свободно упал на горизонтальную поверхность, имея в момент удара скорость V = 10(рис.4.3). Определить импульс силы, полученный поверхностью, если: а) удар неупругий; б) удар абсолютно упругий.

Дано:

m = 0,1 кг

V = 10

Ft - ?

Рис.4.3

Решение

По второму закону Ньютона Выберем направление оси Y вертикально вниз. При неупругом ударе шарик остановится на поверхности, поэтому F t = mV, т.к. (mV) = 0 – mV.

F t = 0,1 . 10 = 1 Н.с

При абсолютно упругом ударе шарик отскакивает от поверхности с таким же значением абсолютной величены скорости, изменяя направление на противоположное:

F t = mV – (-mV) = 2 mV;

F t = 2 . 0,1 . 10 = 2 Н.с

Ответ: При абсолютно упругом ударе импульс силы, полученный поверхностью, в два раза больше.

Задача 4*. Молекула массой 5 10-26 кг, летящая со скоростью 500 , ударяется о стенку сосуда под углом 600 к поверхности и упруго отскакивает от неё под тем же углом (рис.4.4). Найти импульс силы, полученный стенкой при ударе.

Дано:

m = 5кг

V = 500 м/с

 = 600

F t - ?

Решение По второму закону Ньютона

(1)

Выбираем направление осей X и Y. Спроецируем на оси X и Y уравнение (1):

(F t)x = m V sin ( mV sin) = 2 m V sin;

(F t)y = mV cos m V cos = 0.

Получили

F t = (F t)x = 2 m V sin.

Подставляя числовые значения, получим:

F t = 2 . 5 .500. 0,87 = 4,35H.c.

Ответ: F t = 4,35 Н.с.

Задача 5.

Снаряд массой 50 кг, летящий со скоростью 400 под углом 600 к горизонту, падает в платформу с песком массой 5 . 103 кг и застревает в песке (рис. 4.5). Найти скорость платформы, если в момент попадания снаряд: а) платформа была неподвижна; б) платформа двигалась со скоростью 36 навстречу снаряду; в) платформа двигалась со скоростью 36в направлении полёта снаряда.

Дано:

= 50 кг

= 400

 = 600

= 5 . 103 кг

  1. V2 = 0

2) = 36 = 10

u - ? Рис.4.5

studfiles.net

Сила. Второй и третий законы Ньютона (практика)

Данная тема посвящена решению задач на второй и третий законы Ньютона.

Задача 1. Два тела взаимодействуют друг с другом. На рисунке указаны силы, действующие на тело A, и указаны силы, действующие на тело B. Определите, какие из сил могли возникнуть из-за взаимодействия двух этих тел.

Задача 2. На лодку, привязанную к дереву, растущему на берегу, действует течение реки с силой 400 Н и ветер с силой 300 Н, дующий с берега перпендикулярно течению. Найдите равнодействующую этих сил.

Задача 3. Определите силу, под действием которой движение тела массой 300 кг описывается формулой x = 2t + 0,2t2 (м).

Задача 4. Автомобиль, на зеркале заднего вида которого висит на нити брелок массой 0,2 кг, начинает двигаться из состояния покоя и за первые 10 с своего движения проходит путь, длиной 120 м. Определите силу натяжения нити брелока в конце разгонного участка. Брелок относительно машины неподвижен.

«Для тех из нас, кто верит в физику,

линия раздела между прошлым,

настоящим и будущим — это только иллюзия,

какой бы прочной она не была.»

Альберт Эйнштейн

videouroki.net

Решение задач по теме "Законы Ньютона"

План-конспект урока по теме «Решение задач по теме «Законы Ньютона»

Дата:

Тема: Решение задач по теме «Законы Ньютона»

Цели:

Образовательная: формирование практических умений по решению задач на тему «Законы Ньютона»;

Развивающая: совершенствовать интеллектуальные умения (наблюдать, сравнивать, размышлять, применять знания, делать выводы), развивать познавательный интерес;

Воспитательная: прививать культуру умственного труда, аккуратность, учить видеть практическую пользу знаний, продолжить формирование коммуникативных умений, воспитывать внимательность, наблюдательность.

Тип урока: обобщение и систематизация знаний

Оборудование и источники информации:

  1. Исаченкова, Л. А. Физика : учеб. для 9 кл. учреждений общ. сред. образования с рус. яз. обучения / Л. А. Исаченкова, Г. В. Пальчик, А. А. Сокольский ; под ред. А. А. Сокольского. Минск : Народная асвета, 2015

  2. Карточки с заданиями

Структура урока:

  1. Организационный момент (5 мин)

  2. Актуализация опорных знаний (5 мин)

  3. Закрепление знаний(30 мин)

  4. Итоги урока (5 мин)

Содержание урока

  1. Организационный момент

Здравствуйте, садитесь! (Проверка присутствующих). Сегодня на уроке мы должны научиться применять на практике всю теорию о трех законах Ньютона. А это значит, что Тема урока: Решение задач по теме «Законы Ньютона»

  1. Актуализация опорных знаний

  1. Разорвется ли жгут, выдерживающий силу натяжения, модуль которой F = 150 Н, если его тянут в противоположных направлениях два человека с силами, модули которых F1 = F2 = 100 Н. Ответ аргументируйте. (Ответ: Жгут не разорвется. Так как силы по 100 Н, с которыми тянут мальчики жгут, вызывают натяжение жгута в 100 Н, а не в 200 Н)

  2. На каком явлении основан процесс выбивания пыли? (Ответ: на явлении инерции – ковер приобрел скорость, а пыль не)

  3. Сформулируйте Первый закон Ньютона.

  1. Сформулируйте Второй закон Ньютона.

  1. Сформулируйте Третий закон Ньютона.

силы,

  1. Закрепление знаний

Приступим к решению задач на карточках по теме «Решение задач по теме «Законы Ньютона»:

  1. Итоги урока

Итак, подведем итоги. Что вы сегодня узнали на уроке?

Организация домашнего задания

§21, № 367, 379 (сборник)

Рефлексия.

Продолжите фразы:

  • Сегодня на уроке я узнал…

  • Было интересно…

  • Знания, которые я получил на уроке, пригодятся…

Приложение 1

Карточка по теме «Решение задач по теме «Законы Ньютона»

infourok.ru

Урок физики в 10-м классе по теме "Решение задач на применение законов Ньютона"

Разделы: Физика


Цель урока: систематизация знаний о законах Ньютона.

Задачи урока:

Познавательные: объединить изученные законы в систему представлений о причине механического движения.

Развивающие: углубить знания, полученные на базовом уровне, освоить методику решения задач для системы тел, связанных невесомой нерастяжимой нитью.

Воспитательные: подчеркнуть познавательное и мировоззренческое, практическое и воспитательное значение законов Ньютона.

Тип урока: комбинированный с использованием ИКТ.

План урока:

  1. Организационный момент – 1 мин.
  2. Повторение и обобщение пройденного материала – 7 мин. (тест, слайды презентации)
  3. Решение задач на системы тел, связанных невесомой и нерастяжимой нитью – 35 мин.
  4. Подведение итогов урока – 1 мин.
  5. Задание на дом – 1 мин.

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Повторение:

Учитель. И.Ньютон является гением в истории науки, поэтому целесообразно кратко вспомнить его основные открытия.

Учащийся. И.Ньютон (4.01. 1643 г – 31.03. 1727г.) (Презентация, слайд №2)

английский физик и математик, создавший теоретические основы механики и астрономии, открывший закон всемирного тяготения, разработавший дифференциальное и интегральное исчисления, изобретатель зеркального телескопа и автор важнейших экспериментальных работ по оптике.

Вершиной научного творчества Ньютона является «начала», в которых он обобщил результаты, полученные его предшественниками и свои собственные исследования и впервые создал единую стройную систему земной и небесной механики, которая легла в основу всей классической физики.

Оформлена выставка сообщений и рефератов об И.Ньютоне.

Учитель.Он сформулировал три знаменитые законы движения, которые необходимо вспомнить и сформулировать.

Учащийся. I закон Ньютона (закон инерции): Материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит её (его) изменить это состояние.

II закон Ньютона: В ИСО ускорение тела проп-но векторной сумме всех действующих на тело сил и обратно пропорционально массе тела:

III закон Ньютона: Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению:

Учитель. Пройденный материал повторим с помощью решения тестовых заданий заданий. (слайды с 3 по 13)

1. Равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна нулю. Движется это тело или находится в состоянии покоя?

А. Тело обязательно находится в состоянии покоя.
Б. Тело движется равномерно прямолинейно или находится в состоянии покоя.
В. Тело обязательно движется равномерно прямолинейно.
Г. Тело движется равноускоренно.

2. Какие из величин (скорость, сила, ускорение, перемещение) при механическом движении всегда совпадают по направлению?

  • сила и ускорение
  • сила и скорость
  •  сила и перемещение
  • ускорение и перемещение

3. На рис. А показаны направления скорости и ускорения тела в данный момент времени. Какая из стрелок (1-4) на рисунке Б соответствует направлению результирующей всех сил, действующих на тело?

1) 1
2) 2
3) 3
4) 4

4. Человек тянет за один крючок динамометр с силой 60 Н, другой крючок динамометра прикреплен к стене. Каковы показания динамометра?

А. 0
Б. 30 Н
В. 60 Н
Г. 120 Н

5. Две силы F1 = 4 H и F2 = 3 Н приложены к одной точке тела. Угол между векторами и равен 900. Чему равен модуль равнодействующей этих сил?

А. 1Н
Б. 5Н
В. 7 Н
Г. 12 Н

6. Координата тела меняется по закону х = - 5 + 12 ∙ t. Определите модуль равнодействующих сил, действующих на тело, если его масса 15 кг.

А. 147 Н.
Б. 73,5 Н
В. 60 Н.
Г. 0
Д. 90 Н.

7. На рисунке представлен график зависимости силы F, действующей на тело, от времени t. Какой из участков графика соответствует равномерному движению?

А. 0-1
Б. 1-2
В. 2-3
Г. 3-4
Д. на графике такого участка нет.

8. На рисунке представлен график зависимости силы F, действующей на тело, от времени t, какой из участков графика соответствует равноускоренному движению?

А. 0-1
Б. 1- 2
В. 2- 3
Г. 3- 4
Д. 4- 5

9. Модуль скорости автомобиля массой 500 кг изменяется в соответствии с графиком, приведённым на рисунке. Определите модуль равнодействующей силы в момент времени t =3 c.

1) 0Н
2) 500Н
3) 1000Н
4) 2000Н

10. При столкновении двух тележек массами m1 = 2 кг и m2 = 8 кг первая получила ускорение, равное a1=4 м/с2. Определите модуль ускорения второй тележки.

А. 0,5 м/с2.
Б. 1 м/с2.
В. 4 м/с2.
Г. 2 м/с2.
Д. 1,5 м/с2.

11. Брусок лежит на шероховатой наклонной опоре (см. рисунок). На него действуют 3 силы: сила тяжести , сила упругости опоры и сила трения . Если брусок покоится, то модуль равнодействующей сил и равен:

1) mg + N
2) Fтр.cosα
3) Fтр sinα
4) Fтр

Учитель. Для того, чтобы вы овладели алгоритмом решения задач на системы тел, связанных невесомой и нерастяжимой нитью, повторим методику решения задач динамики.

Учащийся устно рассказывает методику решения задач динамики (материал заимствован из учебника физики 10-го класса В.А. Касьянова):

  • Решение любой задачи следует начинать с анализа условия задачи с целью выбора инерциальной системы отсчёта, наиболее удобный для решения конкретной задачи.
  • Выполнить схематический рисунок, изображающий расположение тел в текущий момент времени. На рисунке указать направления векторов сил, действующих на тело со стороны других тел системы, направления скоростей и ускорений. Если в условии данной задачи тело можно считать материальной точкой, силы, действующие на тело, следует прикладывать к одной точке.
  • Записать для каждого тела второй закон Ньютона в векторной форме.
  • Выбрать координатные оси. Целесообразно направить одну из осей вдоль ускорения, а вторую (если она требуется) перпендикулярно ему.
  • Проецировать второй закон Ньютона на координатные оси, получить систему уравнений для нахождения неизвестных величин.
  • Решить полученную систему уравнений, используя аналитические выражения для всех сил и дополнительные условия.

Учитель: Если в движении находится не одно, а несколько связанных между собой тел, то необходимо для каждого тела отдельно выполнить все вышесказанные действия и решить полученную систему уравнений.

На экране вы видите три рисунка:

1) тела, связанные невесомой нерастяжимой нитью, движущиеся по горизонтали;

2) эти же тела, поднимающиеся вверх;

3) нить, связывающая грузы, переброшена через неподвижный блок.

(слайд №14)

Если по условию задачи будет рассматриваться движение характерное этим рисункам, то необходимо запомнить, что алгоритм решения у них одинаковый.

III. Решение задач

Задача № 1: Два тела, связанные невесомой нерастяжимой нитью (см. рис.) тянут с силой 15 Н вправо по столу. Массы брусков m1 = 1 кг и m2 = 4 кг, μ = 0,1.

С каким ускорением движутся бруски? Чему равна сила натяжения нити?

(слайд №15)

Учитель: Условие невесомости и нерастяжимости нити позволяет считать, что сила натяжения нити на всех участках одинакова и все тела движутся с одним и тем же ускорением, т.е. Т1 = Т2 = Т, .

Для того, чтобы решить задачу надо её проанализировать.

Рассмотрим все силы, действующие на каждое тело отдельно. Оба тела взаимодействуют с землёй, столом и нитью.

На первое тело действуют: m1g, Т1, Fтр1, N1

На второе тело действуют: m2g, N2, T2, Fтр2 и сила F

Системы отсчета свяжем со столом.

Учитель: Анализ провели, теперь приступаем к решению задачи.

Дано:

Равноускоренное движение связанных тел

F= 15 Н
m1= 1 кг
m2 = 4 кг
μ = 0,1
_____________________
- ? (м/с2)
Т - ? (Н)

1. Изобразим все силы, действующие на тела.

Ускорение тела направлено вправо:

Из условия задачи => Т1 = Т2 = Т;

(слайд №16)

2. Запишем II закон Ньютона в общем виде ∑ = m и для каждого тела в векторной форме, для этого страницу разделим пополам:

 

3. Выберем координатные оси: ось ОУ направим по направлению, а ось ОХ по направлению системы тел.

4. Проецируем векторные уравнения II закона Ньютона для I и II тела на координатные оси:

OX:   T – Fтр1 = m1 (1)
OУ1:  N1– m1g = 0 (2)
Поскольку из уравнения 2 => что
N1 = m1g; то Fтр1= μ * N1 = μ * m1g,
тогда ур-ние (1) примет вид
Т – μ * m1g = m1   (3)

OX:  F – T – Fтр2 = m2 *  (1/)
ОУ2:  N2 – m2g = 0 (2/)
Аналогично:
N2 = m2 * g; то Fтр2 = μ N2 = μ * m g
тогда уравнение (1/) II- го  тела примет вид
F – T – μ * m2  * g = m2  (31)

Мы получили два уравнения для 2-х тел, где учтены все силы, действующие на тело в отдельности.

Далее решаем совместно систему уравнений (3) и (31) методом почленного сложения уравнений, получаем:

(4), в этом уравнении учтены все силы, действующие на систему 2-х тел, связанных невесомой нерастяжимой нитью.

Откуда =

Силу натяжения нити находим из уравнения (3) или (31)

Т= μ * m1 * g + m1 = m1 (μ * g +) = 1 (0,1 * 10 + 2) =

или Т = F – m2 – μ * m2 g = F – m2 (+ μ * g) = 15 - 4 * (2 + 0,1* 10) =

Ответ: 2 м/с2, 3Н.

Учитель: Аналогично решают задачи, которые были под номером 1, 2, 3.

Для закрепления решим следующую задачу. (слайд №17)

Задача №2. К концам невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через невесомый неподвижный блок без трения в оси, подвешены грузы с массами m1= 1кг и m2= 2 кг. Каково ускорение, с которым движется второй груз?

Учитель: Снова анализируем задачу.

Из условия невесомости и нерастяжимости нити следует, что сила натяжения нити на всех участках одинакова: T1 = T2 = T и система тел движется как единое целое с одинаковым по модулю ускорением:

Рассмотрим все силы действующие на каждый груз отдельно:

на I груз действуют: m1g и T1,
на II груз действуют: m2g и T2

Систему отсчёта свяжем с Землёй.

Учитель: Задачу решаем по алгоритму:

Дано:

равноускоренноеное движение связанных грузов

m1 = 1 кг
m2 = 2 кг
- ? (м/с2 )

1. Изобразим рисунок и расставим все силы, действующие на тело. Ускорение тела направим в сторону большого тела. (слайд №18)

1. Запишем II закон Ньютона в векторной форме для каждого тела

2. Выберем координатные оси, ось ОУ направлена по направлению ускорения, на рисунке изображаем ОУ1, ОУ2.

3. Проецируем векторные уравнения II закона Ньютона для I и II тела на координатные оси ОУ1 и ОУ2, учитывая, что T1 = T2 = T,

ОУ1: T- m1g = m1 * (1) ОУ2: m2 g – T = m2 ( 11 )

Складываем почленно уравнения (1) и (11 ), получаем:

Ответ: 3,3 м/с2

Задача № 3. (Слайд № 19) Брусок массой 2 кг скользит по горизонтальной поверхности под действием груза массой 0,5 кг, прикрепленного к концу нерастяжимой нити, перекинутой через неподвижный блок. Коэффициент трения бруска о поверхность 0,1. Найти ускорение движения тела и силу натяжения нити. Массами блока и нити, а также трением в блоке пренебречь.

Дано
m1= 2 кг
m2 = 0,5 кг
µ = 0,1
- ? м/с2
Т - ? (H)

Решение:

1. Изобразим рисунок и расставим все силы, действующие на тела. Ускорение первого тела направим вправо, второго - вниз. (Слайд № 20)

2. Запишем II закон Ньютона в векторной форме для каждого тела, поделив страницу пополам

для I тела: для II тела:

3. Спроецируем полученные уравнения на выбранные направления осей X и Y, учитывая условие невесомости и нерастяжимости:.

OX:   (1)
OY:   (2)
Из (2) следует, что N = m1∙ g, то
Fтр= µ∙ N =µ ∙ m1∙ g.
Тогда уравнение (1)   примет вид
    (3)

(31)

 

 

Решаем совместно систему уравнений (3) и (31) методом почленного сложения уравнений, получаем:

Т - µ * m1g + m2g – T = (m1+m2) *

откуда

Силу натяжения нити Т находим из уравнения (31).

Т = m2g – m2 =m2 (g - )

Т = 0,5 (10 – 1,2) = - 4,4 H. (знак « - » указывает, что сила натяжения направлена в противоположную сторону оси OY).

Т = 4,4 Н.

Ответ: 1,2 м/с2 ; 4,4 Н.

Задача № 4. (Слайд № 21) Груз массой 5 кг, связанный нерастяжимой нитью, перекинутой через неподвижный блок, с другим грузом массой 2 кг движется вниз по наклонной плоскости. Найти натяжение нити и ускорение грузов, если коэффициент трения между первым грузом и плоскостью 0,1, угол наклона плоскости к горизонту 450. Массами нитей и блока, а также трением в блоке пренебречь.

Дано:
m1 = 5 кг
m2 = 2 кг
µ = 0,1
α = 450
- ? (м/с2)
Т–? ( Н)

Решение:

1. Изобразим рисунок и расставим все силы.

(Слайд № 22)

2. Запишем II закон Ньютона в векторной форме.

для I тела для II тела

3. Спроецируем полученные уравнения на выбранные направления осей X1 , Y1 , Y2, учитывая условие невесомости и нерастяжимости: Т1 = Т2 = Т, .

   
OX1: m1g * sin α – T- Fтр= m1*
OY1: N – m1∙g* cos α = 0 (2)
Из (2) уравнения находим,
что N = m1 *g * cos α,
поэтому Fтр = µ * N = µ*m1*g*cos α (3)
Подставляем (3) в (1) , получаем:
m1∙g∙ sin α – T– µ ∙m1∙g∙cos α = m1∙ (4)
(1) OY2: – m2 * g +T = m2 * (11)

складываем почленно (11) и (4), получаем

m1∙g∙sin α – T – µ∙m1∙g∙cos α – m2∙g + T= (m1+m2)

Силу натяжения нити Т находим из уравнения (11).

T = m2g + m2 = m2 (g+)

T = 2∙ (10+1,7) = 2 ∙ 11,7= 23,4 Н.

Ответ: 1,7 м/с2; 23,4 Н.

IV. Подведение итогов урока.

V. Домашнее задание.

Рымкевич А.П. Физика. Задачник. 10–11 кл. – М.: Дрофа, 2004.

№ 308. Вертолёт, масса которого 27,2 т, поднимает на тросах вертикально вверх груз массой 15,3 т с ускорением 0,6 м/с2. Найти силу тяги вертолёта и силу, действующую со стороны груза на прицепной механизм вертолёта.

№ 312. С каким ускорением движется система, изображенная на рисунке 43, если m = 1 кг и коэффициент трения μ = 0,2? Какова сила натяжения Fн1, связывающей тела I и II, и сила натяжения нити Fн2, связывающей тела II и III?

3.05.2010

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Задача на 2 закон ньютона с решением — Ваш адвокат

а) медной пластинки размеров 40х10х1 мм;

б) стального шарика, при опускании которого в мензурку, объем воды увеличился на 50 мл;

а) если на тело не действуют силы, то оно не движется;

7. На лежащий на столе брусок поставлена гиря 1 кг. Брусок сохраняет свое состояние покоя, хотя на него действует вес гири. Не противоречит ли это первому закону Ньютона?

2. Найдите построением равнодействующую сил (рис. 2).

17. Сила 60 Н сообщает телу ускорение 0,8 м/с 2 . Какая сила сообщит этому телу ускорение 2 м/с 2 ?

в) тело обязательно движется туда, куда направлена равнодействующая сила;

в) тела, которое уравновесили на весах гирьками 40 г, 10 г, 1г и 200 мг;

б) на подводную лодку, покоящуюся в толще воды;

7. Вагонетка массой 500 кг движется под действием силы 125 Н. Определите ее ускорение.

18. Порожний грузовой автомобиль массой 4 т начал движение с ускорением 0,3 м/с 2 . Какова масса груза, принятого автомобилем, если при той же силе тяги он трогается с места с ускорением 0,2 м/с 2 ?

6. Катер плывет против течения по реке. Сила тяги двигателя равна 200 кН, сопротивление воды 150 кН, а сопротивление воздуха 5 кН. Определите равнодействующую всех сил, действующих на катер. Куда она направлена?

4. Шар массой 1 кг сталкивается с шаром массы 2 кг, при этом второй шар получил ускорение равное 0,2 м/с 2 . Определите значение силы их взаимодействия и ускорение первого шара. Трением пренебречь.

4. Сравните модули ускорений двух стальных шаров во время столкновения, если радиус первого шара в 2 раза больше радиуса второго.

7. Два цилиндра, связанные нитью, вращаются не смещаясь на центробежной машине. При этом оказалось, что первый цилиндр при вращении расположился на расстоянии 9 см от оси вращения. Какова длина нити, если масса второго цилиндра в три раза больше первого?

6. Тележки связанны нитью и вращаются не смещаясь на центробежной машине (рис. 2). Определите массу второй тележки, если r1 = 30 см; r2 = 10 см, а масса первой тележки равна 300 г.

2. Найдите ошибку в рассуждении: «при взаимодействии двух тел возникают силы равные по величине, но противоположные по направлению, поэтому равнодействующая этих сил равна нулю (\(

5. Сравните модули ускорений двух шаров одинакового радиуса во время взаимодействия, если первый шар сделан из стали, а второй – из свинца.

8. Груз массой m лежит на полу неподвижного лифта массой М. Изобразите силы взаимодействия между следующими телами: Земля, груз, лифт, подвес лифта. Весом подвеса можно пренебречь.

Zerkalavsem: колонны, панно на кухню и в гостиную

3. Шар массой 1 кг сталкивается с шаром неизвестной массы. Полученные ими ускорения равны 0,2 и 0,4 м/с 2 соответственно. Определите значение силы их взаимодействия и массу второго шара. Трением пренебречь.

\vec F_\) , действующие на тело A, и указаны силы \(

а) человеку подняться вверх, ухватившись за конец веревки, перекинутой через закрепленный неподвижный блок и привязанной вторым концом к поясу;

б) сдвинуть лодку с места, когда человек, находящийся в ней, давит на борт;

3. Тело массой 2 кг скользит по горизонтальной поверхности стола под действием груза массой 0,5 кг, прикрепленного к вертикальному концу шнура, привязанного к телу и перекинутого через неподвижный блок, закрепленный на краю. С каким ускорением движется тело? Трение не учитывать.

При решении задач надо всегда помнить, что рассматриваются силы, действующие на данное тело, а не силы, с которыми данное тело действует на другие тела. Надо очень внимательно отнестись к вопросу о том, какие именно силы приложены к телу.

Если к телу приложено несколько сил, то во втором законе Ньютона в качестве силы рассматривается равнодействующая приложенных к телу сил, иначе говоря, их векторная сумма.

2. Изображаем условие графически, указав действующие на электровоз силы.

1.  Электровоз на горизонтальном участке пути развивает тягу 200 кН. Состав какой массы он может вести с ускорением 0,1 м/с2, если сила сопротивления движению 30 кН.

Во многих задачах надо применять не только второй закон Ньютона. Часто в неявной форме используются первый и третий законы. Иногда применяются законы кинематики.

МОУ — СОШ №4

Система отсчета связана с Землей и является инерциальной. В ней справедливы законы Ньютона.

6. Подставляем величины в общее решение, вычисляем.

7. Ответ: сила сопротивления движению равна 15 килоньютонов.

4. Какой путь пройдет первоначально покоившееся тело массой 3 кг, если на него в течение 10 секунд действует сила 12 ньютонов?

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

3. Обозначаем на рисунке систему отсчета.

3. Решение в общем виде. Надо иметь в виду, что по третьему закону Ньютона на пружины действуют равные силы. Запишем равенство их абсолютных величин, а затем преобразуем его.

3. Решение в общем виде. Записываем второй закон Ньютона и формулу для определения силы трения. Запись производим сразу в проекциях на оси координат.

Барабан сушильной машины диаметром 2 м вращается с частотой 240 оборотов в минуту. Определить, во сколько раз сила, прижимающая ткань к стенке барабана, больше силы тяжести, действующей на ткань.

5. Ответ: первая космическая скорость на Луне 1,51 км/сек.

Записываем эти уравнения в проекциях на оси координат.

Какая сила требуется, чтобы телу массой 5 кг, лежащему на горизонтальной поверхности сообщить ускорение 1,5 м/с2? Коэффициент трения между телом и поверхностью равен 0,08.

2. Графическая запись условия. Ввиду простоты не приводится.

4. Подстановка значений, вычисление. Не забудем перевести в систему СИ.

2. Графическая запись условия. Проводится мысленно.

Клеть массой 200 кг поднимается из шахты и движется с ускорением 2 м/с2. Определить вес клети в процессе ускоренного подъема.

2. Графическая запись условия. Ввиду простоты делаем мысленно.

При помощи веревки поднимают груз с ускорением 10 м/с2. Максимальная масса груз, который может выдержать веревка при таком подъеме, равен 50 кг. Какова масса наибольшего груза, который можно опустить при помощи этой веревки вниз с ускорением 2 м/с2?

Координата (x) тела в любой момент времени (t) определяется начальной координатой (x0), начальной скоростью и ускорением (a).

СИ: с, м

  • Скорость искусственного спутника Земли

    Задачи по физике

    Частота обращения (n) — число оборотов по окружности в единицу времени — величина, обратная периоду обращения (Т).

    Сила трения скольжения (Fтр) пропорциональна силе давления (N), коэффициенту трения (μ) и направлена противоположно направлению движения тела.

    Средняя скорость ( ) при неравномерном прямолинейном движении равна отношению перемещения ( ) на время (t), в течение которого оно совершено.

    1) Путь (l), пройденный движущимся телом под действием силы трения до полной остановки (тормозной путь), прямо пропорционален квадрату начальной скорости (v0) и обратно пропорционален коэффициенту трения (μ): , (g — ускорение свободного падения).

    Гравитационная постоянная (G) численно равна силе притяжения двух точечных тел массой один килограмм каждое при расстоянии между ними один метр.

    1) равна отношению изменения угла поворота (Δφ) к промежутку времени (Δt), за которое это изменение произошло;

    Потенциальная энергия (ЕП) деформированного тела (пружины) равна работе силы упругости при переходе тела (пружины) в состояние, в котором его деформация равна нулю.

    2) связано с периодом обращения (T) и частотой обращения (n) формулами:

    Импульс тела ( ) — векторная величина, равная произведению массы (m) тела на его скорость ( ).

    1) вблизи поверхности Земли (первая космическая скорость):

    этом необходимо обратить внимание на формирование следующих понятий.

    3. Третий закон Ньютона ничего не говорит о результатах действия сил. Об этом говорит второй закон Ньютона. Если мы рассматриваем оба взаимодействующих тела как одну систему, то силы взаимодействия будут внутренними и потому не смогут изменить положение системы в целом.

    Ответ. Так как нижний динамометр находится в равновесии, то на него действуют вниз и вверх одинаковые силы, равные 9,8 м, поэтому динамометр покажет 9,8 н. Сила, действующая вверх, создается натяжением пружины верхнего динамометра. По третьему закону Ньютона на верхний динамометр вниз будет действовать такая же по величине сила, равная 9,8 н. Следовательно, и верхний динамометр покажет тоже 9,8 «.

    1. Силы всегда возникают парами. Если есть одна сила, то есть и другая, ей противоположная.

    Задачи решают по одной схеме: находят равные и противоположно направленные силы, с которыми действуют друг на друга тела; рассматривают каждое тело в отдельности и, учитывая все действующие на него силы, определяют, что произойдет с рассматриваемым телом: изменится ли его движение, возникнет деформация и т. д.

    Ответ. Сосуды не придут в движение, так как силы притяжения магнита и железа и силы отталкивания, возникающие в результате деформации стенок сосудов, являются внутренними силами для данной системы тел.

    382(э). На весах уравновешен стакан с водой. Нарушится ли равновесие весов, если в воду погрузить карандаш и держать его в руках, не касаясь стакана? Проверьте ваш ответ на опыте. (Вода не должна выливаться из стакана.)

    383. К пристани на озере приближаются две одинаковые лодки (рис. 85). Оба лодочника подтягивают лодки с помощью веревки. Противоположный конец веревки первой лодки привязан к тумбе на пристани; противоположный же конец веревки второй лодки находится в руках матроса на пристани, который также тянет веревку к себе. Все трое прилагают одинаковые усилия. Какая лодка причалит раньше? [132, стр. 26—27].

    379. Укажите направление и точки приложения действующей и противодействующей сил в следующих случаях: груз висит на динамометре. Рука держит ведро с водой. Газ давит на поршень двигателя.

    380 (э). Для экспериментального подтверждения равенства сил, с которыми тела действуют друг на друга, Ньютон проводил опыт с железом и магнитом, помещая их в отдельные сосуды, которые плавали, взаимно соприкасаясь, на спокойной воде. Придут ли сосуды в движение? Проделайте и объясните данный опыт.

    Ответ. На карандаш вверх со стороны жидкости действует архимедова сила. По третьемузакону Ньютона карандаш тоже действует на жидкость с силой, равной по величине, но направленной вниз. Чашка весов со стаканом опустится вниз.

    381 (э). Каковы будут показания динамометров (рис. 84). Проверьте ваш ответ на опыте. (Вес нижнего динамометра в расчет не принимать.)

    Из первого уравнения системы получим Fyпp = mg sinα.

    Задача на 2 закон ньютона с решением

    Задача 3. К потолку подвешены последовательно две невесомые пружины жёсткостями 60 Н/м и 40 Н/м. К нижнему концу второй пружины прикреплён груз массой 0,1 кг. Определите жёсткость воображаемой пружины, удлинение которой было бы таким же, как и двух пружин при подвешивании к ней такого же груза (эффективную жёсткость).

    Условие равновесия груза запишем в виде mg = k2х2.

    В проекциях на выбранные оси координат запишем: на ось ОХ: m1а1 = Т;

    Задача 2. Определите, как изменяется сила натяжения пружины, прикреплённой к бруску массой m = 5 кг, находящемуся неподвижно на наклонной поверхности, при изменении угла наклона от 30° до 60°. Трение не учитывайте.

    Согласно второму закону Ньютона для бруска и гири запишем:

    На гирю действуют сила тяжести и сила натяжения пружины.

    Подставив в формулу (2) выражения для удлинений x1 и х2 пружин, получим

    Р е ш е н и е. Так как весом пружин можно пренебречь, то очевидно, что силы натяжения пружин равны (рис. 3.18). Тогда согласно закону Гука

    3. Ящик массой 100 кг удерживается на наклонной плоскости на высоте 0,5 м закреплённой у основания пружиной, жёсткость которой равна 10 4 Н/м (рис. 3.21). Определите длину пружины в недеформированном сотоянии. Угол у основания наклонной плоскости равен 30°. Трением можно пренебречь.

    Так как нить нерастяжима, то модули ускорений равны: а1 = а2 = а.

    Задача 1. При помощи пружинного динамометра поднимают с ускорением а = 2,5 м/с 2 , направленным вверх, груз массой m = 2 кг. Определите модуль удлинения пружины динамометра, если её жёсткость k = 1000 Н/м.

  • pahomova-nsk.ru

    Решение задач по теме "Законы Ньютона"

    Инфоурок › Физика › Рабочие программы › Решение задач по теме "Законы Ньютона"

    Курс повышения квалификации

    Курс профессиональной переподготовки

    Учитель физики

    Курс повышения квалификации

    Найдите материал к любому уроку,
    указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

    Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое

    Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс

    Выберите учебник: Все учебники

    Выберите тему: Все темы

    также Вы можете выбрать тип материала:

    Общая информация

    Номер материала: ДВ-406046

    ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону N273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» педагогическая деятельность требует от педагога наличия системы специальных знаний в области обучения и воспитания детей с ОВЗ. Поэтому для всех педагогов является актуальным повышение квалификации по этому направлению!

    Дистанционный курс «Обучающиеся с ОВЗ: Особенности организации учебной деятельности в соответствии с ФГОС» от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (72 часа).

    Подать заявку на курс

    Похожие материалы

    Вам будут интересны эти курсы:

    Оставьте свой комментарий

    infourok.ru