1.
Jeżeli wektor prędkości pewnego ciała jest stały, to na pewno na to ciało
A)
działają siły, których wypadkowa jest równa zeru lub nie działa żadna siła.
B)
nie działa żadna siła.
C)
działa siła o stałej wartości.
D)
działa siła o zmiennej wartości.
E)
działa siła stała co do wartości i kierunku.
Odpowiedź A). Zgodnie z treścią I zasady dynamiki.
2.
Na ciało poruszające się po poziomym torze ze stałą szybkością 6 m/s, oprócz siły ciężkości,
działa pionowo w górę siła 90 N. Wynika z tego, że siła oporów ruchu działająca na to ciało
wynosi
A)
0.
B)
6 N.
C)
15 N.
D)
90 N.
E)
360 N.
Odpowiedź A). Zgodnie z I zasadą dynamiki te dwie i tylko te dwie siły powodują ruch ciała. Nie ma
więc mowy o jakiejkolwiek innej sile.
3.
Na ciało X o masie 10 kg działa siła 100 N, a na ciało Y o masie 20 kg działa siła 50 N.
Przyspieszenie ciała Y w porównaniu z przyspieszeniem ciała X jest
A)
4 razy mniejsze.
B)
2 razy mniejsze.
C)
takie samo.
D)
2 razy większe.
E)
4 razy większe.
Odpowiedź A). Przyspieszenia ciał obliczamy na podstawie II zasady dynamiki dzieląc wartość siły przez
wartość masy.
4.
W czasie jazdy lokomotywa wywiera na wagony siłę 15000 N. Z tego wynika, że wagony
wywierają na lokomotywę siłę
A)
równą 0.
B)
większą od zera, ale dużo mniejszą niż 15000 N.
C)
nieco mniejszą niż 15000 N.
D)
równą 15000 N.
E)
nieco większą niż 15000 N.
Odpowiedź D). zgodnie z treścią III zasady dynamiki.
5.
Skoczek spadochronowy o ciężarze 700 N spadający ruchem jednostajnym z prędkością 8 m/s
działa w sumie na linki spadochronu siłą
A)
5600 N.
B)
6867 N.
C)
700 N.
D)
mniejszą od 700 N, lecz większą od 0.
E)
0 N.
Odpowiedź C). Wg I zasady dynamiki (bo ruch jednostajny) siła wywierana na linki spadochronu jest
równa co do wartości sile ciężkości skoczka.
6.
1 niuton jest siłą, która ciału o masie
A)
1 kg nadaje przyspieszenie 1 m/s
2
.
B)
1 kg nadaje przyspieszenie 1 cm/s
2
.
C)
1 kg nadaje przyspieszenie 9,81 m/s
2
.
D)
1 g nadaje przyspieszenie 1 m/s
2
.
E)
1 g nadaje przyspieszenie 1 cm/s
2
.
Odpowiedź A). Zgodnie z II zasadą dynamiki wartość siły obliczymy mnożąc wartość masy przez
wartość przyspieszenia.
7.
Całkowity pęd układu dwóch ciał wynosi 30 kg·m/s, a pęd jednego ciała wynosi 20 kg·m/s.
Wynika z tego, że pęd drugiego ciała wyrażony w jednostkach SI należy do zbioru
A)
<10;20>.
B)
<10;30>.
C)
<20;30>.
D)
<30;50>.
E)
<10;50>.
Odpowiedź E). Sytuacja „graniczna”: ciała poruszają się wzdłuż jednej prostej; wtedy – gdy ruch
zachodzi w tę samą stronę całkowity pęd układu ciał jest sumą pędów składowych (stąd pęd drugiego
ciała wynosi 10 kg·m/s) a gdy ciała poruszają się w przeciwne strony całkowity pęd układu ciał jest
równy różnicy pędów składowych ( stąd pęd drugiego ciała wynosi 50 kg·m/s). Gdy ciała nie poruszają
się wzdłuż jednej prostej, pęd drugiego ciała ma wartość większą niż 10 kg·m/s, a mniejszą niż 50
kg·m/s.
8.
Aby swobodne ciało o masie 70 kg mające szybkość 10 m/s zatrzymać w czasie 5 s, należy na to
ciało działać stałą siłą o wartości
A)
35 N.
B)
70 N.
C)
140 N.
D)
700 N.
E)
3500 N.
Odpowiedź C). Zgodnie z ogólną postacią II zasady dynamiki: zmiana pędu równa wartości pędu może
być obliczona jako iloczyn wartości siły i czasu działania siły.
9.
Chłopiec ciągnie wózek siłą 50 N, a więc wózek wywiera na chłopca siłę
A)
25 N.
B)
50 N tak samo zwróconą.
C)
50 N zwróconą przeciwnie.
D)
większą niż 50 N.
E)
mniejszą niż 50 N, ale większą niż 25 N.
Odpowiedź C). Zgodnie z III zasadą dynamiki.
10.
Jeżeli wartość jednej z dwóch sił działających na ciało poruszające się ruchem
jednostajnym prostoliniowym z szybkością 10 m/s wynosi 20 N, to wartość drugiej siły równa się
A)
2 N.
B)
10 N.
C)
20 N.
D)
40 N.
E)
200 N.
Odpowiedź C). Zgodnie z I zasadą dynamiki.
11.
Ciało o masie 2 kg, na które działa siła 4 N, porusza się z przyspieszeniem
A)
2 cm/s
2
.
B)
8 cm/s
2
.
C)
16 cm/s
2
.
D)
80 cm/s
2
.
E)
200 cm/s
2
.
Odpowiedź E) Wyliczone przyspieszenie wg II zasady dynamiki ma oczywiście wartość 2 m/s2, co po
zmianie jednostek daje właściwą odpowiedź.
12.
Ciało o masie 80 kg i szybkości 40 m/s można zatrzymać równoległą, przeciwnie do
prędkości ciała zwróconą siłą o wartości
A)
tylko 5 N.
B)
tylko 40 N.
C)
tylko 80 N.
D)
tylko 520 N.
E)
dowolnej, ale większej od zera.
Odpowiedź E). Różnica będzie widoczna w czasie działania tej siły. Można go obliczyć z ogólnej postaci
II zasady dynamiki, gdzie pod zmianę pędu podstawiamy wartość pędu policzoną z danych zadania.
13.
Jeżeli orbitujący astronauta wystrzelił ze specjalnego pistoletu, to wywołana tym zmiana
jego pędu porównana ze zmianą pędu pocisku jest
A)
dużo większa.
B)
nieco większa.
C)
równa.
D)
nieco mniejsza.
E)
dużo mniejsza.
Odpowiedź C). Zgodnie z zasadą zachowania pędu – dwa wektory zmiany pędu muszą mieć równe
wartości i przeciwne zwroty, by w sumie dać zero.
14.
Znajdująca się w windzie waga sprężynowa, na której spoczywa ciało o ciężarze 30 N, w
czasie gdy winda opada z przyspieszeniem stanowiącym 1/3 przyspieszenia ziemskiego, wskazuje
A)
10 N.
B)
15 N.
C)
20 N.
D)
30 N.
E)
90 N.
Odpowiedź C). Ze względu na opadanie windy z podanym przyspieszeniem, podłoga windy wywiera na
ciało siłę sprężystości o wartości równej 1/3 ciężaru.
15.
Jeżeli pod działaniem tylko dwóch sił ruch ciała jest jednostajny i prostoliniowy, to obie te
siły mają
A)
różne wartości.
B)
różne kierunki i zwroty.
C)
jednakowe wartości i zwroty.
D)
jednakowe zwroty.
E)
jednakowe wartości a przeciwne zwroty.
Odpowiedź E). Tylko wtedy siła wypadkowa ma wartość zero, co jest założeniem I zasady dynamiki.
16.
Jeżeli na ciało o masie 3 kg działają dwie siły o wartościach 6 N i 18 N, to liczba
wyrażająca przyspieszenie tego ciała w m/s
2
na pewno należy do zbioru
A)
{0}.
B)
(3; 6).
C)
<4; 8>.
D)
(2; 6).
E)
<6; 18>.
Odpowiedź C). Wartość siły wypadkowej zależy od tego, jak wobec siebie ułożone są dwie podane siły i
może przybierać wartości od 12 N (w przypadku sił na jednej prostej przeciwnie zwróconych) do 24 N (w
przypadku sił na jednej prostej zwróconych zgodnie). Wartość przyspieszenia liczymy posiłkując się II
zasadą dynamiki.
17.
Na ciało X o masie 5 kg działa siła 20 N, a na ciało Y o masie 10 kg działa siła 40 N.
Przyspieszenie ciała Y w porównaniu z przyspieszeniem ciała X jest
A)
4 razy mniejsze.
B)
2 razy mniejsze.
C)
takie samo.
D)
2 razy większe.
E)
4 razy większe.
Odpowiedź C). Przyspieszenia obu ciał liczymy zgodnie z treścią II zasady dynamiki.
18.
Siłomierz (sprężyna) rozciągany przez dwóch uczniów, z których każdy działa na niego
siłą 50 N, wskazuje
A)
0.
B)
25 N.
C)
50 N.
D)
75 N.
E)
100 N.
Odpowiedź C). Treść zadania należy rozumieć w ten sposób, że mimo działania dwóch sił sprężyna nie
zmienia położenia w przestrzeni. Stąd jeden z chłopców wywiera „siłę akcji” a drugi - „siłę reakcji”, tzn.
dostrzegamy tu sytuację, o której mowa w III zasady dynamiki.
19.
Człowiek o masie 70 kg wskakuje z szybkością 2 m/s do nieruchomej łódki o masie 140
kg. Pomijając tarcie i opory ruchu możemy obliczyć, że pęd łódki z człowiekiem po wskoczeniu
będzie wynosił
A)
0,5 kg·m/s.
B)
70 kg·m/s.
C)
140 kg·m/s.
D)
280 kg·m/s.
E)
420 kg·m/s.
Odpowiedź C). Korzystamy z zasady zachowania pędu – pęd po skoku jest równy sumie pędów przed
skokiem: p
łódki z człowiekiem
=
p
człowieka
p
łódki
=
m
człowieka
v
człowieka
m
łódki
v
łódki
20.
Aby obliczyć przyrost pędu ciała, na które działa znana siła (np. 100 N), wystarczy jeszcze
znać
A)
czas działania tej siły.
B)
masę tego ciała.
C)
prędkość tego ciała.
D)
przyrost prędkości tego ciała.
E)
przyspieszenie tego ciała.
Odpowiedź A). Zgodnie z ogólną postacią II zasady dynamiki.
21.
Siła, która ciału o masie 1 kg i ciężarze 9,81 N może nadać w próżni na powierzchni Ziemi
pionowo w górę przyspieszenie 1 m/s
2
ma wartość
A)
1N.
B)
2 N.
C)
8,81 N.
D)
9,81 N.
E)
10,81 N.
Odpowiedź E). Wg II zasady dynamiki ciało o masie 1 kg porusza się z przyspieszeniem 1 m/s2 pod
wpływem wypadkowej siły równej 1 N. Siła wypadkowa o takiej wartości zaistnieje wtedy, gdy na ciało
o ciężarze 9,81 N będzie działać w górę siła 10,81 N.
22.
Jeżeli punkt K porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym z szybkością 3 m/s, a
punkt N porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym z prędkością 12 m/s, to wypadkowe
siły działające na każdy z tych punktów spełniają warunek
A)
F
K
= 3 N i F
N
= 12 N.
B)
F
K
= F
N
-= 0.
C)
F
K
> F
N
.
D)
F
K
≤ F
N
.
E)
F
K
= F
N
= 7,5 N.
Odpowiedź B). Wyniki to z brzmienia I zasady dynamiki.
23.
Jeżeli pod działaniem trzech sił F
1
= 4 N, F
2
= 5 N, F
3
= 6 N ciało porusza się ruchem
jednostajnym, to kierunki sił
A)
F
1
, F
2
i F
3
pokrywają się.
B)
F
1
i F
2
pokrywają się.
C)
F
1
i F
3
pokrywają się.
D)
F
2
i F
3
pokrywają się.
E)
nie pokrywają się.
Odpowiedź E). Wg I zasady dynamiki. Nie da się w żaden sposób na jednej prostej tak ułożyć podane
trzy siły, by ich wypadkowa wynosiła 0.
24.
Na ciało A o masie 500 kg działa siła 100 N, na ciało B o masie 1000 kg działa siła 200 N,
a na ciało C o masie 100 kg działa siła 20 N. Porównując ich przyspieszenia możemy stwierdzić,
że przyspieszenie
A)
ciała A jest największe.
B)
ciała B jest największe.
C)
ciała C jest największe.
D)
ciał A i B jest jednakowe.
E)
ciał A, B i C jest jednakowe.
Odpowiedź E). Obliczenia przyspieszeń wykonujemy zgodnie z brzmieniem II zasady dynamiki.
25.
Ciało o masie 1 kg poruszające się ze stałą szybkością 30 m/s doznało działania
równoległego przeciwnie zwróconego do kierunku jego ruchu popędu siły o wartości 20 N·s. Po
tym działaniu szybkość ciała wynosiła
A)
2/3 m/s.
B)
10 m/s.
C)
20 m/s.
D)
30 m/s.
E)
50 m/s.
Odpowiedź B) Najpierw obliczamy wartość pędu ciała, potem stosujemy II zasadę dynamiki w postaci
ogólnej.
26.
Aby spoczywające ciało o masie 3 kg w czasie 5 sekund zwiększyło swoją szybkość o 20
m/s, trzeba na nie podziałać stałą siłą o wartości
A)
3 N.
B)
4 N.
C)
10 N.
D)
12 N.
E)
15 N.
Odpowiedź D) Najpierw obliczamy wartość pędu ciała, potem stosujemy II zasadę dynamiki w postaci
ogólnej.
27.
Gdyby Księżyc miał 2 razy większą masę i znajdował się 2 razy dalej od Ziemi, to siła
wzajemnego przyciągania tych ciał
A)
zwiększyłaby się 2 razy.
B)
zwiększyłaby się 4 razy.
C)
zmalałaby 2 razy.
D)
zmalałaby 4 razy.
E)
nie uległaby zmianie.
Odpowiedź C). Z prawa powszechnej grawitacji: F
g
=
G
m
K
m
Z
r
2
, F
g
'
=
G
2 m
K
m
Z
2 r
2
,
F
g
'
F
g
=
1
2
28.
W polu jednorodnym ciało spadając swobodnie z wysokości h uzyskuje szybkość końcową
v. Jeżeli wysokość, z jakiej spada ciało, zwiększono 4 razy, to końcowa szybkość ciała będzie
wynosiła
A)
16 v.
B)
8 v.
C)
4 v.
D)
2 v.
E)
2 v.
Odpowiedź D). Wzór na szybkość końcową spadku swobodnego v=
2 g h . Po zmianie wysokości
nowa szybkość końcowa będzie dana wzorem v '=
2 g 4 h=
4⋅2 g h=
4⋅
2 g h=2⋅v
29.
W chwili startu rakiety kosmicznej z przyspieszeniem 5 razy większym od przyspieszenia
ziemskiego g (g = 10 m/s
2
) siła, jaką człowiek o masie 70 kg działa na podłoże we wnętrzu rakiety
wzrośnie o
A)
4200 N.
B)
3500 N.
C)
700 N.
D)
420 N.
E)
350 N.
Odpowiedź B). Start rakiety powoduje, że jej podłoga działa na człowieka siłą m(5g), a człowiek
wywiera dodatkowo na podłoże taką samą co do wartości siłę nacisku.
30.
Ziemia przyciąga Księżyc siłą około 2,16·10
20
N. Wynika z tego, że Księżyc przyciąga
Ziemię siłą, której wartość jest około
A)
3600 razy mniejsza.
B)
81 razy mniejsza.
C)
60 razy mniejsza.
D)
60 razy większa.
E)
2,16·10
20
N.
Odpowiedź E). Odpowiedź wynika bezpośrednio z III zasady dynamiki.
31.
Jeżeli dwa ciała o tych samych masach z odległości 4 m przyciągają się siłą F, to z
odległości 2 m przyciągają się siłą
A)
0,25 F.
B)
0,5 F.
C)
1 F.
D)
2 F.
E)
4 F.
Odpowiedź E). Z treści prawa grawitacji wynika, że wartość siły grawitacji jest odwrotnie proporcjonalna
do kwadratu odległości. Metoda obliczeń analogiczna jak w zadaniu 27.
32.
W próżni pod wpływem pola grawitacyjnego ptasie piórko, metalowa moneta i ołowiana
kulka zaczynają równocześnie spadać z tej samej wysokości. Można spodziewać się, że
A)
najkrócej spadać będzie piórko.
B)
najkrócej spadać będzie piórko.
C)
najkrócej spadać będzie piórko.
D)
czas spadania tych ciał będzie jednakowy.
E)
najkrócej i jednakowo spadać będą moneta i kulka.
Odpowiedź D). W próżni wszystkie ciała spadają podlegając jedynie sile grawitacji, a znikają siły oporu.