JEE Main Mechanics: Laws of Motion – Chapter Test

Topics in this test

Difficulty: 7 medium · 13 hard

Laws of Motion MCQ questions with answers

The first 3 of 20 questions. Unlock the series for the rest, each with a solution.

1. Q1. Consider the following statements about Newton's first law and inertia: 1. The inertia of a body is a measure of its mass, so inertia is directly proportional to mass. 2. Newton's first law provides a qualitative definition of force as the agent that changes a body's state of rest or uniform motion. 3. Any frame moving with constant velocity relative to an inertial frame is itself an inertial frame. Which of these statements is/are correct?

   न्यूटन के प्रथम नियम और जड़त्व के बारे में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए: 1. किसी पिंड का जड़त्व उसके द्रव्यमान का माप है, इसलिए जड़त्व द्रव्यमान के समानुपाती होता है। 2. न्यूटन का प्रथम नियम बल की गुणात्मक परिभाषा उस कारक के रूप में देता है जो किसी पिंड की विरामावस्था अथवा एकसमान गति की अवस्था को बदलता है। 3. किसी जड़त्वीय फ्रेम के सापेक्ष नियत वेग से गतिमान कोई भी फ्रेम स्वयं भी एक जड़त्वीय फ्रेम होता है। इनमें से कौन-सा/से कथन सही है/हैं?

   • A. 2 and 3 only / केवल 2 और 3
   • B. 1, 2 and 3 / 1, 2 और 3
   • C. 1 and 3 only / केवल 1 और 3
   • D. 1 and 2 only / केवल 1 और 2
   Solution

   All three are standard results: mass measures inertia, the first law qualitatively defines force, and a frame in uniform relative motion to an inertial frame is also inertial (Galilean invariance).

   तीनों मानक परिणाम हैं: द्रव्यमान जड़त्व को मापता है, प्रथम नियम बल की गुणात्मक परिभाषा देता है, और किसी जड़त्वीय फ्रेम के सापेक्ष एकसमान गति करने वाला फ्रेम भी जड़त्वीय होता है (गैलीलीय अपरिवर्तनीयता)।

2. Q2. Assertion (A): It is easier to pull a heavy lawn roller than to push it on a horizontal surface. Reason (R): When the roller is pulled by a handle inclined to the horizontal, the vertical component of the applied force reduces the normal reaction and hence reduces the friction.

   अभिकथन (A): किसी भारी लॉन रोलर को क्षैतिज सतह पर धकेलने की अपेक्षा खींचना आसान होता है। कारण (R): जब रोलर को क्षैतिज से झुके हुए हैंडल द्वारा खींचा जाता है, तो लगाए गए बल का ऊर्ध्वाधर घटक अभिलम्ब प्रतिक्रिया को कम कर देता है और इस प्रकार घर्षण को कम कर देता है।

   • A. Both A and R are true, and R is the correct explanation of A / A और R दोनों सत्य हैं, और R, A की सही व्याख्या है
   • B. A is true, but R is false / A सत्य है, परंतु R असत्य है
   • C. Both A and R are true, but R is not the correct explanation of A / A और R दोनों सत्य हैं, परंतु R, A की सही व्याख्या नहीं है
   • D. A is false, but R is true / A असत्य है, परंतु R सत्य है
   Solution

   Pulling with an inclined handle has an upward force component that decreases the normal reaction N, and since friction is proportional to N, the friction decreases; pushing does the opposite. Both statements are true and R correctly explains A.

   झुके हुए हैंडल से खींचने पर बल का एक घटक ऊपर की ओर होता है जो अभिलम्ब प्रतिक्रिया N को घटाता है, और चूँकि घर्षण N के समानुपाती होता है, इसलिए घर्षण कम हो जाता है; धकेलने पर इसका विपरीत होता है। दोनों कथन सत्य हैं और R, A की सही व्याख्या करता है।

3. Q3. Assertion (A): If a body moves with constant velocity, the net external force acting on it is zero. Reason (R): Newton's first law states that a body continues in its state of rest or of uniform motion in a straight line unless acted upon by a net external force. Choose the correct option.

   अभिकथन (A): यदि कोई पिंड नियत वेग से गति करता है, तो उस पर कार्य करने वाला कुल बाह्य बल शून्य होता है। कारण (R): न्यूटन का प्रथम नियम कहता है कि कोई पिंड अपनी विरामावस्था अथवा सरल रेखा में एकसमान गति की अवस्था में बना रहता है जब तक उस पर कोई कुल बाह्य बल कार्य न करे। सही विकल्प चुनिए।

   • A. A is false but R is true / A असत्य है परंतु R सत्य है
   • B. Both A and R are true and R is the correct explanation of A / A और R दोनों सत्य हैं तथा R, A की सही व्याख्या है
   • C. A is true but R is false / A सत्य है परंतु R असत्य है
   • D. Both A and R are true but R is not the correct explanation of A / A और R दोनों सत्य हैं परंतु R, A की सही व्याख्या नहीं है
   Solution

   Constant velocity means zero acceleration, hence zero net force, which is exactly what the first law expresses; R correctly explains A.

   नियत वेग का अर्थ है शून्य त्वरण, अतः शून्य कुल बल, जो ठीक वही है जो प्रथम नियम व्यक्त करता है; R, A की सही व्याख्या करता है।

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