力与运动定律
NCERT演习解决方案
第2部分
问题7:一台8000公斤的发动机牵引着5节车厢(每节车厢2000公斤)沿着水平轨道行驶。如果发动机施加的力为40000牛，轨道提供的摩擦力为5000牛，则计算:
(a)净加速力;
(b)列车的加速度;而且
(c) 1号车对2号车的作用力。
答:设，发动机力= 40000 N
摩擦力= 5000牛
发动机质量= 8000千克
货车总重量= 5 × 2000kg = 10000kg
(a)净加速力
=发动机施加的力-摩擦力
n = 40000 n - 5000 n = 35000 n
(b)列车的加速度
我们知道，F =质量x加速度
或35000 N =(发动机质量+ 5节车厢质量)X a
或者，' 35000 N = (8000 kg + 10000 kg) xx a '
或者，' 35000N = 18000 kg xx a '
' => a=(35000N)/(18000\ kg)=1.944ms^(-2) '
(c) 1号车厢对2号车厢的作用力= 4节车厢的质量x加速度
' => F= 4xx2000\ kg xx 1.944ms^(-2) '
' =>F= 8000\ kg xx 1.944ms^(-2) '
' = > F = 1552 N '
(a)净加速度= 35000N
(b)列车加速度= 1.944 ms2
(c) 1号货车对2号货车的作用力= 1552牛
问题8:一辆汽车的质量是1500公斤。如果车辆以1.7 m s的负加速度停下来，那么车辆和道路之间的力必须是多少－2?
答:设，车辆质量，m = 1500 kg
加速度，a = - 1.7 m s2
作用在车辆和道路之间的力，F =?
我们知道' F = m xx a '
因此，' F = 1500 kg xx 1.7 m s^-2 '
或者' F =-2550 N '
因此，车辆与道路之间的力= - 2550 n。负号表示力与车辆方向相反。
问题9:一个质量为m，速度为v的物体的动量是多少?
(一)(mv)2(b) mv2(c) Ω mv2(d) mv
答:(d) mv
解释:已知，质量= m，速度= v，因此，动量=?
我们知道动量P =质量x速度
因此，P = mv
因此，选项(d) mv是正确的
问题10:使用200牛的水平力，我们打算以恒定的速度在地板上移动一个木柜子。施加在柜子上的摩擦力是多少?
答:因为移动一个木柜子要用200N的水平力，所以柜子会受到200N的摩擦力。因为根据第三运动定律，等量的力会在相反的方向上作用。
问题11:两个质量都为1.5 kg的物体在同一条直线上运动，但方向相反。每个物体的速度是2.5 m s－1在碰撞之前，它们会粘在一起。碰撞后组合物体的速度是多少?
答:由于两个质量相等的物体以相同的速度向相反的方向运动，因此，物体碰撞后粘在一起的速度为零。
解释:已知，第一个物体的质量，m1 = 1.5 kg
第二个物体的质量，m2 = 1.5 kg
一个物体的初速度，u1 = 2.5 m/s
第二物体初速度u2 = -2.5 m/s(因为第二物体运动方向相反)
碰撞后粘在一起的两个物体的最终速度v =?
我们知道，
“m_1u_1 + m_2u_2 = m_1v_1 + m_2v_2 '
' = > 1.5 \ 2.5公斤xx女士^(1)' ' + 1.5 \公斤xx女士(-2.5 ^(1)' ' = 1.5 \ \公斤1.5公斤xx v + xx v '
女士' = > 3.75 \公斤^ ^女士(1)\ \ -3.75公斤(1)' v ' =(1.5 + 1.5 \ \公斤公斤)”
“= > 0 = vxx3.00 \公斤”
' = > v = 0 /(3.00 \公斤)= 0的
因此，碰撞后两个物体的最终速度将为零。
问题12:根据第三运动定律，当我们推一个物体时，这个物体会用一个大小相等、方向相反的力反推我们。如果物体是一辆停在路边的大卡车，它可能不会移动。一个学生通过回答两个相反的相等的力相互抵消来证明这一点。评论这个逻辑并解释为什么卡车不动。
答:由于卡车质量巨大，静摩擦力非常大。学生施加的力无法克服静摩擦，因此他无法移动卡车。在这种情况下，两个方向上的净不平衡力为零，这就是这里没有运动的原因。学生施加的力和静摩擦产生的力相互抵消了。因此，学生给出的理论基础是正确的。
问题13:一个质量为200g，速度为10m /s的冰球被曲棍球棒撞击，使其以5m /s的速度沿原路径返回。计算冰球运动时动量的变化由曲棍球棒施加的力所引起。
答:设冰球质量，m = 200g = 200/ 1000kg = 0.2 kg
冰球的初速度，u = 10m /s
冰球的最终速度，v = - 5米/秒(因为方向相反)
动量变化=?
我们知道，
动量=质量x速度
动量变化' = m(v - u) '
= 0.2 kg(-5米//秒- 10米//秒)'
' = 0.2 xx(-15)= -3 kg m//s '