關於力與運動的問題 (2)

2014-02-05 7:55 pm

1. 兩個方塊 A 和 B 的質量為 1.5 kg 和 0.5 kg 被一條繩子連接著，而繩子通過一個滑輪，如果系統由靜止被釋放，求方塊 A 的加速度。
A. 5.0 ms^-2
B. 6.7 ms^-2
C. 7.5 ms^-2
D. 10 ms^-2

2. 一個質量為 2 kg 的物件在一斜度為 30° 的粗糙斜面滑下，如果物件的摩擦力是 4 N，求物件的加速度。
A. 6.7 ms^-2
B. 5.0 ms^-2
C. 3.0 ms^-2
D. 2.0 ms^-2

3. 根據牛頓第三定律，下列那些力的組合是一對作用力和反作用力 ?
(1) 某站於椅子上的人的重量和椅子施於這人的力。
(2) 月亮施於地球的引力和地球施於月亮的引力。
(3) 游泳者施於水 (將水推向後) 的力和水施於游泳者 (將他推向前) 的力。
A. 只有 (1) 和 (2)
B. 只有 (1) 和 (3)
C. 只有 (2) 和 (3)
D. (1)、(2) 和 (3)

4. 質量為 10^7 kg 的火箭被發射。火箭的推力是 1.5 x 10^8 N。
(a) 當火箭發射時，求火箭的加速度。
(b) 質量為 70 kg 的太空人在火箭發射時站立在壓縮天平上。天平的讀數是多少 ?

5. 兩個天平盤的質量為 0.1 kg，並利用一條繩子連繫著，繩子並通過一個光滑的滑輪。一個質量為 0.5 kg 的物件被放在天平盤上，而另一個質量為 0.2 kg 的物件則放在另一個天平盤上。
(a) 求系統的加速度。
(b) 求繩子上的張力。
(c) 求每件物件作用於天平盤的力。

6. 一支水火箭內載著水和空氣 (壓縮空氣)，水火箭並連接著觸發器和氣泵。解釋為什麼當拉開觸發器時，水火箭會上升，並寫出所涉及定律或原理的名稱。

7. 一名男子與一名男孩正在玩碰碰車，當他們相撞時，他們感覺到自己的身體搖動。利用牛頓第一定律解釋此現象。

thanks

回答 (1)

天同

2014-02-05 8:57 pm

✔ 最佳答案

1. Net force = (1.5 - 0.5)g = 10 N
where g is the acceleration due to gravity, taken to be 10 m/s^2
Acceleration = 10/(1.5+0.5) m/s^2 = 5 m/s^2
The answer is option A

2. Net force = (2g.sin(30) - 4) N = 6 N
Acceleration = 6/2 m/s^2 = 3 m/s^2
The answer is option C

3. Option C
Action and reaction act on different bodies. They do not act on the same body, as in case (1).

4(a) Net force = (1.5 x 10^8 - (10^7)g) N = 5 x 10^7 N
Acceleration = 5x10^7/10^7 m/s^2 = 5 m/s^2

(b) Reading on balance = 70 x (5 + g) N = 1050 N

5. (a) Net force = (0.5 - 0.2)g N = 3 N
Acceleration = 3/(0.5+0.2+2x0.1) m/s^2 = 3.333 m/s^2

(b) Let T be the string tension
Consider the 0.2 kg mass
T - (0.2+0.1)g = (0.2+0.1) x 3.333
i.e. T = 4 N

(c) For the 0.2 kg mass
Force acts on the pan = 0.2 x (3.333 + g) N = 2.666 N
For the 0.5 kg mass
Force acts on the pan = 0.5 (g - 3.333) N = 3.334 N

6. The water is forced out of the rocket by the compressd air. This is the action force. The reaction force, given by the ejected water to the rocket, propels the rocket to go up. (Newton's Third Law of Motion)

7. When the cars collide and drop in speed, the boys inside the car are still moving forward because of inertia. The gives their bodies a feel of swinging (Newton's First Law of Motion, also called the Law of Inertia).

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