牛頓定律：练习题

一個物體在粗糙水平面上受到一個 \(20 \text{ N}\) 的水平推力作用。若物體以恆定速度向右運動，則作用在物體上的摩擦力大小是多少？

一個游泳選手在水中用手向後划水。根據牛頓第三定律，下列哪項陳述正確描述了作用於手與水之間的作用力與反作用力？

一個質量為 \(M = 4\text{ kg}\) 的長方體木塊 A 置於光滑水平面上。在 A 的上方放置一個質量為 \(m = 2\text{ kg}\) 的木塊 B。木塊 A 與 B 之間的動摩擦係數為 \(\mu_k = 0.25\)，靜摩擦係數為 \(\mu_s = 0.3\)。現施加一個大小為 \(21\text{ N}\) 的水平恆力 \(F\) 作用於木塊 A（如下圖所示）。求木塊 B 的加速度大小。
（取重力加速度 \(g = 10\text{ m s}^{-2}\)）

根據牛頓定律，若一個物體所受的合力（淨力）為零，則該物體的運動狀態會是如何？

一個蘋果從樹上掉落時，它與地球之間存在引力作用。根據牛頓第三定律，下列哪項陳述正確描述了作用於蘋果與地球之間的作用力與反作用力？

當火箭引擎將燃燒後的氣體向後噴出時，火箭會向前加速。請解釋此現象如何符合牛頓第三定律。

一個質量為 \(500 \text{ kg}\) 的升降機（電梯）正以 \(1.5 \text{ m/s}^2\) 的加速度向上加速。求升降機纜繩上的張力大小。（取重力加速度 \(g = 9.8 \text{ m/s}^2\)）。

根據牛頓第三定律，當地球以重力吸引一個靜止放在地面的蘋果時，該力的反作用力是什麼？（請指明受力物體及施力物體）

一位太空人將一個質量為 \(M = 100 \text{ kg}\) 的儀器包裹從地球帶到月球上。已知地球表面的重力加速度為 \(g_E = 9.8 \text{ m/s}^2\)，月球表面的重力加速度約為 \(g_M = 1.6 \text{ m/s}^2\)。

一個質量為 \( m = 5 \text{ kg} \) 的木塊靜止在水平地面上。現有一大小為 \( F = 20 \text{ N} \) 的拉力作用於木塊，拉力與水平方向成 \( \theta = 30^\circ \) 斜向上角。已知木塊與地面之間的動摩擦力為 \( f = 4 \text{ N} \)。取重力加速度 \( g = 9.81 \text{ m s}^{-2} \)。

(a) 計算地面作用於木塊的法向力 \( R \)。 (2分)
(b) 根據牛頓第二定律，計算木塊產生的加速度 \( a \)。 (2分)
(c) 說明為何在此斜向上的拉力作用下，木塊所受的法向力小於其重量。 (1分)