TIẾT
Ngày soạn
25/11/2022
45-46. TRỌNG LỰC VÀ LỰC CĂNG
Ngày giảng
Lớp
10A7
Số tiết
2
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Củng cố kiến thức về trọng lực và lực căng.
2. Mức độ cần đạt:
- Vận dụng thấp, vận dụng cao.
II. NỘI DUNG KIẾN THỨC:
1. Kiến thức trọng tâm:
I. Trọng lực
1. Trọng lực
- Trọng lựcu
rlà lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên vật gây ra cho vạt gia tốc rơi tự do
- Kí hiệu: P
- Ở gần Trái Đất trọng lực có:
+ Phương thẳng đứng
+ Chiều từ trên xuống
+ Điểm đặt: trọng
u
r tâm
r của vật
+ Công thức: P mg
2. Trọng lượng
- Trọng lượng là độ lớn của trọng lực tác dụng lên vật
- Công thức tính: P = m.g
- Cách đo: lực kế hoặc cân lò xo
3. Phân biệt trọng lượng và khối lượng
- Trọng lượng của một vật thay đổi khi đem vật đến một nơi khác có gia tốc rơi tự do
thay đổi
- Khối lượng là số đo lượng chất của vật. Vì vậy, khối lượng của một vật không thay
đổi khi ta chuyển nó từ nơi này đến nơi khác.
II. Lực căng
- Lực căngurxuất hiện trên sợi dây có sự co dãn
- Kí hiệu: T
- Đặc điểm của lực căng:
+ Phương trùng với phương của sợi dây
+ Ngược chiều với chiều của lực do vật kéo dãn dây.
2. Vận dụng kiến thức:
Câu 1: Các tình huống ở hình dưới đây liên quan đến những loại lực nào?
Lời giải:
- Hình a: người đang kéo và giữ cho diều bay
+ Lực căng của dây.
1
+ Lực kéo của tay người.
- Hình b: người kéo thùng đồ chơi
+ Trọng lượng của thùng đồ chơi tác dụng lực ép lên mặt sàn.
+ Lực căng của dây.
+ Lực ma sát giữa thùng đồ chơi và mặt sàn
- Hình c: người đang chèo thuyền
+ Trọng lượng của hệ người và thuyền tác dụng lực ép lên nước.
+ Lực cản của nước.
+ Lực nâng của nước lên thuyền.
- Hình d: người đánh cầu lông bay được do lực căng của dây vợt tác dụng vào
quả cầu.
Câu 2: Thảo luận tình huống được đề cập trong Hình 17.1: Tại sao khi được
buông ra, các vật quanh ta đều rơi xuống đất?
Lời giải:
Khi được buông ra, các vật quanh ta đều rơi xuống đất là do Trái Đất tác dụng lực hút lên các vật, kéo các
vật chuyển động về phía Trái Đất.
Câu 3: Lực kế trong Hình 17.2 đang chỉ ở vạch 1 N.
a) Tính trọng lượng và khối lượng của vật bằng lực kế. Lấy
g 9,8 m/s2.
b) Biểu diễn các lực tác dụng lên vật (xem vật là chất điểm).
Lời giải:
a) Trọng lượng của vật là độ lớn của lực có giá trị là 1 N.
Khối lượng m của vật thỏa mãn cơng thức:
P=m.g⇒m=/Pg=1/9,8≈0,1kg
b) Có 2 lực tác dụng lên vật đó là: Trọng lực và lực đàn
hồi của lò xo.
Câu 4: Đo trọng lượng của một vật ở một địa điểm trên
Trái Đất có gia tốc rơi tự do là 9,80 m/s2, ta được P = 9,80
N. Nếu đem vật này tới một địa điểm khác có gia tốc rơi tự
do 9,78 m/s2 thì khối lượng và trọng lượng của nó đo được
là bao nhiêu?
Lời giải:
- Khối lượng m của vật thỏa mãn công thức: P=m.g⇒m=/Pg=9,80/9,80=1kg
- Khối lượng của vật khơng đổi khi thay đổi vị trí.
- Trọng lượng của vật tại nơi có gia tốc 9,78 m/s2 là: P'=m.g'=1.9,78=9,78N
Câu 5: Dựa vào Hình 17.4, hãy thảo luận và phân
tích để làm sáng tỏ các ý sau đây:
- Những vật nào chịu lực căng của dây?
- Lực căng có phương, chiều thế nào?
Từ đó, nêu những đặc điểm (về phương, chiều,
điểm đặt) của lực căng.
Lời giải:
- Cả tay người và vật đều chịu lực căng của dây.
- Lực căng dây có:
+ Điểm đặt: tại điểm tiếp xúc với vật (hoặc tay
người)
+ Phương: trùng với phương của sợi dây.
+ Chiều: hướng từ hai đầu dây vào phần giữa của
dây
Đặc điểm của lực căng:
+ Điểm đặt: là điểm mà đầu dây tiếp xúc với vật.
2
+ Phương: trùng với phương của sợi dây.
+ Chiều: ngược với chiều của lực làm dãn dây.
Câu 6: Một bóng đèn có khối lượng 500 g được treo thẳng đứng vào trần
nhà bằng một sợi dây và đang ở trạng thái cân bằng.
a) Biểu diễn các lực tác dụng lên bóng đèn.
b) Tính độ lớn của lực căng.
c) Nếu dây treo chỉ chịu được một lực căng giới hạn 5,5 N thì nó có bị
đứt khơng?
Lời giải:
a) Biểu diễn các lực tác dụng lên bóng đèn: trọng lực và lực căng dây.
b) Đổi 500 g = 0,5 kg
Bóng đèn đang ở trạng thái cân bằng nên lực căng có độ lớn bằng trọng
lực và bằng: T = P = m.g = 0,5.9,8 = 4,9 N
c) Nếu dây treo chỉ chịu được một lực căng giới hạn 5,5 N thì nó khơng bị
đứt. Vì lực kéo tác dụng vào dây vẫn nhỏ hơn lực căng giới hạn (4,9 N <
5,5 N).
Câu 7: Một con khỉ biểu diễn xiếc. Nó dùng tay nắm vào dây để đứng yên treo mình như Hình 17.7. Hãy
cho biết trong hai lực căng xuất hiện trên dây ( và ),
lực nào có cường độ lớn hơn. Tại sao?
Lời giải:
Do con khỉ đang đứng yên treo mình nên có thể coi
nó đang ở trạng thái cân bằng.
Các lực theo các phương Ox và Oy sẽ cân bằng với
nhau.
Chiếu hai lực căng xuống phương của trục Ox ta
được:
T1.cos140=T2.cos200
Do cos140<cos200⇒T1>T2
Câu 8: Một vật có khối lượng 6kg được treo như
hình vẽ và được giữ yên bằng dây OA và OB. Biết OA và OB hợp với nhau một góc 450. Tìm lực căng của
dây OA và OB.
Lời giải:
Ta có P = mg = 6.10=60 (N)
Cách 1: Biểu diễn các lựcurnhư hình
vẽur
ur
r ur
Theo điều kiện cân bằng T OB T OA P 0 F TOA 0
r
ur
F TOA
F TOA
Góc là góc giữa OA và OB: = 450.
P
60
Sin450
TOB
60 2( N )
TOB
Sin450
F TOA
2
TOA TOB .Cos 450 60 2.
60( N )
TOB TOB
2
Cách 2: Chọn hệ quy chiếu Oxy
như
hình vẽ.
ur
ur
Cos
ur
Phân tích TOB thành hai lực
Theo
điều
kiện
cân bằng
ur
ur
ur
T xOB ,T yOB
như hình vẽ
T OB T OA P 0
ur
ur
ur
ur
T xOB T yOB T OA P 0
3
Chiếu theo Ox:
TOA TxOB 0 TOA TxOB
TOA Cos450.TOB
Chiếu theo Oy:
(1)
TyOB P 0 Sin450.TOB P TOB
TOA
2
.60.
2
P
Sin450
60 2(N )
2 60(N)
Thay vào ( 1 ) ta có :
Câu 9: Cho một vật có khối lượng 3kg được treo như hình vẽ. với day treo hợp với phương
0
thẳng đứng một góc 30 . Xác định lực căng của dây và lực tác dụng của vật lên tường biết
g 10m / s2
Lời giải:
Ta có P = mg = 3.10=30 (N)
Cách 1: Biểu diễn các lựcurnhư
hình
vẽ r ur
uu
r u
r
Theo điều kiện cân bằng T N P 0 F T 0
r
ur
F T
F T
P
P
30
F
20 3(N)
0
F
3
Cos30
2
T 20 3(N)
Cos300
Sin300
N
1
N F.Sin300 20 3. 10. 3(N)
F
2
3. Luyện tập:
Câu 1: Một vật có khối lượng m đặt ở nơi có gia tốc trọng trường g. Phát biểu nào sau đây sai?
A. Trọng lực cón độ lớn được xác định bới biểu thức P = mg.
B. Điểm đặt của trọng lực là trọng tâm của vật.
C. Trọng lực tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật.
D. Trọng lực là lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật.
Câu 2: Một vật đang nằm yên trên mặt đất, lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng vào vật có độ lớn:
A. lớn hơn trọng lượng của vật.
B. nhỏ hơn trọng lượng của vật.
C. bằng trọng lượng của vật.
D. bằng 0.
Câu 3: Biết gia tốc rơi tự do ở đỉnh và ở chân một ngọn núi lần lượt là 9,809 m/s 2 và 9,810 m/s2. Tỉ số
trọng lượng của vật ở đỉnh núi và chân núi là:
A. 0,9999.
B. 1,0001.
C. 9,8095.
D. 0,0005.
Câu 4: Một người đi chợ dùng lực kế để kiểm tra khối lượng của một gói hàng. Người đó treo gói hàng
vào lực kế và đọc được số chỉ của lực kế là 20 N. Biết gia tốc rơi tự do tại vị trí này là g = 10 m/s 2. Khối
lượng của túi hàng là :
A. 2 kg.
B. 20 kg.
C. 30 kg.
D. 10 kg.
Câu 5: Tính trọng lượng của một nhà du hành vũ trụ có khối lượng 80 kg khi người đó ở:
4
a) trên Trái Đất (lấy gTĐ = 9,80 m/s2). b) trên Mặt Trăng (lấy gMT = 1,67 m/s2).
c) trên Kim tinh (lấy gKT = 8,70 m/s2).
Câu 6: Đo trọng lượng của một vật trên Trái Đất, ta được P 1 = 19,6 N. Tính khối lượng của vật, biết gia
tốc rơi tự do của vật trên mặt đất là g 1 = 9,8 m/s2. Nếu đem vật lên Mặt Trăng có g 2 = 1,67 m/s2 và đo
trọng lượng của nó thì được bao nhiêu?
Câu 7: Biết khối lượng của một hòn đá là 2 kg, gia tốc rơi tự do là 9,8 m/s 2. Tính lực hút của hịn đá lên
Trái Đất.
Câu 8: Một vật nặng có
Câu 9: Một vật nặng có khối
khối lượng 0,2 kg được
lượng 5 kg được treo vào các
treo vào một sợi dây
sợi dây không dãn như Hình
khơng dãn (Hình 17.1).
17.2. Xác định lực do vật nặng
Xác định lực căng của
làm căng các sợi dây AB, AC.
dây khi cân bằng . Lấy g
Lấy g = 9,8 m/s2.
Hình 17.1
2
Hình
17.2
= 9,8 m/s .
Câu 10: Một chú khỉ diễn xiếc treo mình
Câu 11: Một ngọn đèn có khối lượng m =
cân bằng trên dây thừng như Hình 17.3. Xác
1,2 kg được treo dưới trần nhà bằng một sợi
định lực căng xuất hiện trên các đoạn dây
dây. Biết dây chỉ chịu được lực căng lớn
OA, OB. Biết chú khỉ có khối lượng 7 kg.
nhất là 10 N. Lấy g = 10 m/s2.
Lấy g = 9,8 m/s2.
a) Chứng minh rằng khơng thể treo ngọn
đèn này vào một đầu dây.
Hình 17.4
b) Người ta đã treo đèn này bằng cách luồn
sợi dây qua một cái móc của đèn vài hai đầu dây được
gắn chặt trên trần nhà (Hình 17.4). Hai đầu dây có chiều
dài bằng nhau và hợp với nhau một góc bằng 60o. Tính
lực căng của mỗi nửa sợi dây.
Hình 17.3
5
TIẾT 47-48. LỰC MA SÁT
Ngày giảng
Ngày soạn
25/11/2022
Lớp
10A7
Số tiết
2
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Củng cố kiến thức về ma sát.
2. Mức độ cần đạt:
- Vận dụng thấp, vận dụng cao.
II. NỘI DUNG KIẾN THỨC:
1. Kiến thức trọng tâm:
1.1. Lực ma sát trượt
a) Xuất hiện
Lực ma sát trượt xuất hiện tại bề mặt tiếp xúc khi vật này trượt trên bề mặt vật khác.
b) Đặc điểm của lực ma sát trượt
- Phương: Song song với mặt tiếp xúc.
- Chiều: Ngược với chiều chuyển động tương đối của vật so với vật còn lại.
1
2
- Độ lớn:
+ Khơng phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật.
+ Tỉ lệ với độ lớn của áp lực: Fmst = t.N
Trong đó: Fmst là độ lớn lực ma sát trượt;
N là áp lực vật đè lên mặt tiếp xúc;
t là hệ số ma sát trượt, khơng có đơn vị.
Chú ý: Hệ số ma sát trượt t phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc.
1.2. Lực ma sát lăn.
- Lực ma sát lăn xuất hiện khi một vật lăn trên một vật khác, để cản lại chuyển động lăn của một vật
- Lực ma sát lăn rất nhỏ so với lực ma sát trượt.
- Trong trường hợp ma sát lăn có hại cần phải giảm thì người ta thường dùng con lăn hay ổ bi đặt xen vào
giưa hai mặt tiếp xúc.
1.3. Lực ma sát nghỉ
a) Xuất hiện
Lực ma sát nghỉ xuất hiện tại bề mặt tiếp xúc giữa hai vật khi có ngoại lực tác dụng theo phương tiếp
tuyến với mặt tiếp xúc, ngoại lực có xu hướng làm vật chuyển động nhưng chưa đủ lớn để thắng lực ma
sát.
b) Đặc điểm của lực ma sát nghỉ
- Phương: Song song với mặt tiếp xúc.
6
- Chiều: Ngược với chiều thành phần ngoại lực theo phương tiếp tuyến.
1
2
- Độ lớn: Cân bằng với thành phần ngoại lực theo phương tiếp tuyến.
Fmsn Fmsn max
F
n N
Chú ý:- msn max
- Trong cùng điều kiện tiếp xúc thì giá trị của hệ số ma sát nghỉ lớn hơn hệ số ma sát trượt.
2. Vận dụng kiến thức:
1. DẠNG 1: GIẢI CÁC BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH
A. PHƯƠNG PHÁP
- Sử dụng kiến thức về sự xuất hiện lực ma sát và đặc điểm của các lực ma sát để chọn phương án đúng.
B. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Độ lớn của lực ma sát trượt không phụ thuộc vào
A. tình trạng của mặt tiếp xúc.
B. diện tích tiếp xúc.
C. áp lực đặt lên mặt tiếp xúc.
D. bản chất của mặt tiếp xúc.
Lời giải:
Đặc điểm của lực ma sát trượt: Khơng phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật
Đáp án: B
Câu 2: Chọn phát biểu đúng.
A. Lực ma sát luôn ngăn cản chuyển động của vật.
B. Hệ số ma sát trượt lớn hơn hệ số ma sát nghỉ.
C. Hệ số ma sát trượt phụ thuộc diện tích tiếp xúc.
D. Lực ma sát xuất hiện thành từng cặp trực đối đặt vào hai vật tiếp xúc.
Lời giải:
Lực ma sát nghỉ trong một số trường hợp đóng vai trị lực phát động A sai.
Hệ số ma sát trượt và ma sát nghỉ không đủ dữ liệu để so sánh (hệ số ma sát nghỉ lớn hơn hệ số ma sát
trượt khi cùng điều kiện về mặt tiếp xúc) B sai.
Hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng hai mặt tiếp xúc C sai.
Lực ma sát xuất hiện thành từng cặp trực đối đặt vào hai vật tiếp xúc Đáp án D.
Câu 3: Trường hợp nào xuất hiện lực ma sát nghỉ?
A. Quyển sách đặt nằm yên trên mặt phẳng ngang.
B. Quyển sách đặt nằm yên trên mặt phẳng nghiêng.
C. Quyển sách chuyển động trên mặt phẳng ngang.
D. Quyển sách chuyển động lên dốc mặt phẳng nghiêng.
Lời giải:
7
Từ định nghĩa lực ma sát nghỉ: Ngoại lực có xu hướng làm vật chuyển động nhưng chưa đủ lớn để thắng
lực ma sát A sai vì ngoại lực cân bằng.
B đúng vì thành phần trọng lực làm vật có xu hướng chuyển động nhưng chưa
đủ để thắng lực ma sát.
C, D sai vì quyển sách đang chuyển động.
Chọn B.
Câu 4: Lực ma sát xuất hiện khi vật chuyển động trượt là
A. lực ma sát nghỉ.
B. lực ma sát lăn.
C. lực ma sát trượt.
D. lực phát động.
Lời giải:
Theo định nghĩa về lực ma sát trượt: chọn C.
Câu 5: Chọn câu trả lời sai. Lực ma sát nghỉ
A. xuất hiện ở mặt tiếp xúc để giữ cho vật đứng yên khi nó bị một lực tác dụng song song với mặt tiếp
xúc.
B. ngược hướng với ngoại lực, có độ lớn bằng độ lớn ngoại lực tác dụng.
C. có độ lớn cực đại nhỏ hơn độ lớn của lực ma sát trượt.
D. đóng vai trị lực phát động giúp các xe chuyển động không trượt trên đường.
Lời giải:
Từ định nghĩa của lực ma sát nghỉ A đúng.
Từ tính chất của lực ma sát nghỉ B đúng.
Từ kiến thức mở rộng lực ma sát nghỉ cực đại có độ lớn lớn hơn lực ma sát trượt C sai.
Từ phần mở rộng, nâng cao D đúng.
Chọn C.
Câu 6: Khi giảm áp lực giữa hai bề mặt tiếp xúc thì hệ số ma sát giữa chúng sẽ
A. tăng.
B. giảm.
C. khơng thay đổi.
D. bằng khơng.
Lời giải:
Từ lí thuyết : hệ số ma sát trượt t phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc.
khi thay đổi áp lực giữa hai bề mặt tiếp xúc thì hệ số ma sát khơng đổi Chọn C.
Câu 7: Chọn phát biểu đúng:
A. Khi có lực đặt vào vật mà vật vẫn đứng yên nghĩa là đã có lực ma sát.
B. Lực ma sát trượt luôn tỉ lệ với trọng lượng của vật.
C. Lực ma sát tỉ lệ với diện tích tiếp xúc.
D. Tất cả đều sai.
Lời giải:
Khi vật đứng yên thì hợp lực tác dụng lên vật bằng không A sai.
Lực ma sát tỉ lệ với áp lực B, C sai.
Chọn D.
Câu 8: Chọn phát biểu sai.
A. Lực ma sát luôn ngăn cản chuyển động của vật.
B. Lực ma sát trượt xuất hiện ngăn cản chuyển động của vật.
8
C. Hệ số ma sát trượt phụ thuộc vật liệu và tình trạng bề mặt tiếp xúc.
D. Lực ma sát xuất hiện thành từng cặp trực đối đặt vào hai vật tiếp xúc.
Lời giải:
Từ kiến thức mở rộng: trong một số trường hợp lực ma sát nghỉ đóng vai trị lực phát động
Chọn A.
Câu 9: Chọn phát biểu đúng.
A. Lực ma sát trượt phụ thuộc diện tích mặt tiếp xúc.
B. Lực ma sát trượt phụ thuộc vào tính chất của các mặt tiếp xúc.
C. Khi một vật chịu tác dụng của lực F mà vẫn đứng yên thì lực ma sát nghỉ lớn hơn ngoại lực.
D. Vật nằm yên trên mặt sàn nằm ngang vì trọng lực và lực ma sát nghỉ tác dụng lên vật cân bằng nhau.
Lời giải:
Từ tính chất chất của lực ma sát trượt khơng phụ thuộc vào diện tích mặt tiếp xúc A sai.
Do hệ số ma sát phụ thuộc vào tính chất bề mặt tiếp xúc B đúng.
Từ tính chất của lực ma sát nghỉ C sai.
Vật nằm yên trên mặt bàn nằm ngang thì trọng lực cân bằng với phản lực D sai.
Chọn B.
Câu 10: Phát biểu nào sau đây là khơng chính xác?
A. Lực ma sát nghỉ cực đại lớn hơn lực ma sát trượt.
B. Lực ma sát nghỉ luôn luôn trực đối với lực đặt vào vật.
C. Lực ma sát xuất hiện thành từng cặp trực đối đặt vào hai vật tiếp xúc.
D. Khi vật chuyển động hoặc có xu hướng chuyển động đối với mặt tiếp xúc với nó thì phát sinh lực
ma sát.
Lời giải:
Từ kiến thức mở rộng
A đúng.
Lực ma sát nghỉ cân bằng với lực đặt vào vật B sai.
Từ định nghĩa và tính chất của lực ma sát C, D đúng.
Chọn B.
Câu 11: Điều gì xảy ra đối với hệ số ma sát giữa 2 mặt tiếp xúc nếu lực pháp tuyến ép hai mặt tiếp xúc
tăng lên?
A. tăng lên.
B. giảm đi.
C. khơng đổi.
D. có thể tăng lên hoặc giảm đi.
Lời giải:
Hệ số ma sát chỉ phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng hai mặt tiếp xúc Chọn C.
Câu 12: Chọn câu đúng. Khi tác dụng lực lên vật mà vật vẫn đứng yên trên mặt sàn nằm ngang, lực ma
sát nghỉ luôn
A. Cùng hướng với ngoại lực.
B. Có giá trị xác định và khơng thay đổi.
C. Cân bằng với trọng lực.
D. Cân bằng với thành phần ngoại lực song song với mặt tiếp xúc.
9
Lời giải:
Từ tính chất của lực ma sát nghỉ Chọn D.
Câu 13: Ơtơ chuyển động thẳng đều mặc dù có lực kéo vì:
A. Trọng lực cân bằng với phản lực
B. Lực kéo cân bằng với lực ma sát
C. Các lực tác dụng vào ôtô cân bằng nhau
D. Trọng lực cân bằng với lực kéo
Lời giải:
Từ định luật I Niuton: một vật sẽ chuyển động thẳng đều khi hợp lực tác dụng vào vật cân bằng nhau
Chọn C.
Câu 14: Chọn câu đúng.
A. Khi vật trượt thẳng đều trên mặt phẳng ngang thì độ lớn lực ma sát trượt bằng lực ma sát nghỉ.
B. Lực ma sát nghỉ chỉ tồn tại khi vật có xu hướng chuyển động nhưng vẫn chưa chuyển động được
C. Độ lớn lực ma sát nghỉ cực đại luôn bằng độ lớn lực ma sát trượt.
D. Trọng tâm của vật là điểm đặt của trọng lượng.
Lời giải:
Theo định luật I Niuton A sai.
Định nghĩa của lực ma sát nghỉ B đúng.
Kiến thức mở rộng của lực ma sát C sai.
Trọng tâm là điểm đặt của trọng lực D sai.
Chọn B.
Câu 15: Chọn câu sai.
A. Trọng lực trái đất tác dụng lên vật là lực hấp dẫn Trái Đất và vật đó.
B. Lực ma sát nghỉ chỉ tồn tại khi vật có xu hướng chuyển động nhưng chưa chuyển động được.
C. Lực ma sát trượt bao giờ cũng cân bằng với ngoại lực.
D. Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vệ tinh nhân tạo đóng vai trị lực hướng tâm.
Lời giải:
Trọng lực là lực hấp dẫn giữa trái đất và vật A sai.
Lực ma sát nghỉ xuất hiện khi có ngoại lực tác dụng làm vật có xu hướng chuyển động nhưng chưa
chuyển động B đúng.
Lực ma sát trượt và ngoại lực không phải lúc nào cũng cân bằng nhau (trong trường hợp vật chịu tác dụng
ngoại lực theo phương ngang thì lực ma sát trượt chỉ cân bằng với ngoại lực khi vật chuyển động thẳng
đều) C sai.
Lực giữ cho các về tinh chuyển động tròn quanh trái đất là lực hấp dẫn giữa trái đất và các vệ tinh D
đúng.
Chọn C.
Câu 16: Một người đạp xe lên dốc, lực ma sát ở nơi tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường là:
A. Lực ma sát trượt.
B. Lực ma sát lăn.
C. Lực ma sát nghỉ.
D. Lực ma sát lăn và ma sát trượt.
Lời giải:
Từ định nghĩa của lực ma sát lăn
Chọn B.
10
Câu 17: Người ta sử dụng vòng bi trên bánh xe đạp với dụng ý gì?
A. Để chuyển ma sát trượt về ma sát lăn.
B. Để chuyển ma sát lăn về ma sát trượt.
C. Để chuyển ma sát nghỉ về ma sát lăn.
D. Để chuyển ma sát lăn về ma sát nghỉ.
Lời giải:
Vì trong cùng điều kiện về mặt tiếp xúc thì lực ma sát lăn nhỏ hơn nhiều so với lực ma sát trượt. Do đó
muốn giảm lực ma sát ta có thể chuyển từ ma sát trượt về ma sát lăn.
Chọn A.
2. DẠNG 2: SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC GIẢI QUYẾT BÀI TẬP LIÊN QUAN
ĐẾN LỰC MA SÁT
A. PHƯƠNG PHÁP
- Công thức lực ma sát: Fms = T N
- Phân tích các lực tác dụng lên vật.
ur uu
r
uu
r
r
F
F
.....
F
ma
1
2
n
- Áp dụng phương trình định luật II:
(1)
- Chiếu pt (1) lên trục Ox:
F1x F2x ... Fnx ma.
(2)
F F ... Fny 0.
- Chiếu pt (1) lên Oy: 1y 2 y
(3)
- Từ (2) và (3) suy ra đại lượng cần tìm.
Với Ox là trục song song với phương chuyển động, trục Oy là trục vng góc với Ox.
Chú ý: Gia tốc khơng phụ thuộc vào nội lực ( Ví dụ: bài hệ vật gia tốc không phụ thuộc vào lực căng
dây).
B. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Một vật có khối lượng 3,6 tấn bắt đầu chuyển động trên đường nằm ngang với lực kéo F. Sau thời
4 s vận tốc của vật là 2 m/s. Biết hệ số ma sát của vật với mặt đường bằng 0,1. Lấy g = 10 m/s 2. Lực kéo
có giá trị là:
A. 5,4.103 N.
B. 3,6.103 N.
C. 1,8.103 N.
D. 5,4 N.
Lời giải: y
Vẽ hình phân tích các lực tác dụng lên vật.
uu
r uuu
r u
r ur
r
F Fms P N ma
Chiếu lên Ox: Fk – Fms = ma (1)
Chiếu lên Oy: N – P = 0 N = P = mg = 36.103 N
0
Fms N 0,1.36.103 3, 6.103 N
a
x
v v0
0,5m / s 2
t
Gia tốc của xe:
Thay vào (1) được lực kéo: Fk = Fms + ma = 3,6.103 + 3,6.103.0,5 = 5,4.103 (N)
Chọn A.
11
Câu 2: Vật có khối lượng m = 1 kg được kéo chuyển động trên mặt sàn nằm ngang. Biết lực có phương hợp
với phương ngang góc 300 và độ lớn 5 N. Sau khi chuyển động 3 s, vật đi được quãng đường s = 2,52 m.
Lấy g = 10m/s2, hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt sàn có giá trị:
A. 0,5.
B. 0,25.
C. 0,1.
D. 0,2.
Lời giải:
u
r ur r uuu
r
Các lực tác dụng lên vật: P; N; F; Fms
y
u
r ur r uuu
r
r
Theo định lụât II Niu-Tơn ta có: P N F Fms ma
F.cos Fms ma
Chiếu lên trục Ox:
(1)
Chiếu lên trục Oy:
N P F.sin 0 N P F.sin
(2)
Từ (1) và (2) F.cos (P F.sin ) ma
(3)
0
x
1
2s
s at 2 a 2 0,56m / s 2
2
t
Áp dụng công thức:
Thay vào (3) ta được 0,5 Chọn A
Câu 3: Một tủ lạnh có khối lượng 90 kg trượt thẳng đều trên sàn nhà. Hệ số ma sát trượt giữa tủ lạnh và
sàn nhà là 0,5. Hỏi lực đẩy tủ lạnh theo phương ngang bằng bao nhiêu? Lấy g = 10 m/s2.
A. F = 450 N.
B. F = 45 N.
C. F > 450 N. y
D. F = 900 N.
Lời giải:
Vẽ hình phân tích các lực tác dụng lên vật.
uu
r uuu
r u
r ur
r
F Fms P N ma
Chiếu lên Ox: F – Fms = ma = 0 (1)
Chiếu lên Oy: N – P = 0 N = P = mg
0
x
Fms N 0,5.90.10 450N F 450N.
Chọn A
Câu 4: Một vật có vận tốc đầu có độ lớn là 10 m/s trượt trên mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật
và mặt phẳng là 0,10. Lấy g = 10 m/s2. Quãng đường vật đi được đến lúc dừng lại là
A. 20 m.
B. 50 m.
C. 100 m.
D. 500 m.
Lời giải: y
Vẽ hình phân tích các lực tác dụng lên vật.
uuu
r u
r ur
r
Fms P N ma .
2
Chiếu lên Ox: - Fms = ma a g 1m / s .
Chiếu lên Oy: N – P = 0 N = P = mg
0
x
2
2
Mặt khác: v v0 2.a.s s 500m.
Chọn D.
Câu 5: Một người đẩy một vật trượt thẳng đều trên sàn nhà nằm ngang với một lực nằm ngang có độ lớn
300 N. Khi đó, độ lớn của lực ma sát trượt tác dụng lên vật sẽ:
12
A. lớn hơn 300 N.
C. bằng 300 N.
B. nhỏ hơn 300 N.
D. bằng trọng lượng của vật.
Lời giải:
Vì vật trượt thẳng đều: F = Fms = 300N.
Chọn C.
Câu 6: Người ta truyền một vận tốc 7 m/s cho một vật đang nằm yên trên sàn. Hệ số ma sát trượt giữa vật
và sàn là 0,5. Cho g = 9,8 m/s². Đến khi dừng lại, vật đi được quãng đường là
A. 7,0 m.
B. 5,0 m.
C. 9,0 m.
D. 9,8 m.
Lời giải:
y
Vẽ hình phân tích các lực tác dụng lên vật.
uuu
r u
r ur
r
Fms P N ma .
2
Chiếu lên Ox: - Fms = ma a g 4,9m / s .
Chiếu lên Oy: N – P = 0 N = P = mg
0
x
2
2
Mặt khác: v v 0 2.a.s s 5m.
Chọn B.
Câu 7: Vật có khối lượng m = 2,0 kg trượt trên mặt phẳng ngang dưới tác dụng của một lực kéo có độ lớn
F = 5 N hướng xiên lên một góc α = 30° so với phương ngang. Hệ số ma sát trượt là 0,20. Cho g = 10
m/s². Gia tốc của vật m là
A. 2,50 m/s².
B. 0,42 m/s².
C. 2,17 m/s².
D. 0,75 m/s².
Lời giải:
u
r ur r uuu
r
r
P
N
F
F
ma
ms
Theo định lụât II Niu-Tơn ta có:
F.cos Fms ma
Chiếu lên trục Ox:
Chiếu lên trục Oy:
N P F.sin 0 N P F.sin
(1)
Từ (1) và (2)
F.cos (P F.sin ) ma
F.cos (P F.sin )
a
0, 42m / s 2
m
Chọn B.
(2)
y
0
x
Câu 8: Một vật trượt xuống không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng góc 30° so với mặt phẳng
ngang. Cho g = 10 m/s². Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,3. Gia tốc của vật trên mặt
phẳng nghiêng bằng
A. 1,3 m/s².
B. 5,0 m/s².
C. 2,4 m/s².
D. 6,3 m/s².
Lời giải:
y
u
r ur uuu
r
r
P
N
F
ma
ms
Theo định lụât II Niu-Tơn ta có:
13
x
Chiếu lên trục Ox:
P.sin Fms ma
(1)
Chiếu lên trục Oy: N P.cos 0 N P.cos (2)
Từ (1) và (2)
a g sin cos 5m / s 2 .
Bài 9: Một xe hơi chạy trên đường cao tốc với vận tốc có độ lớn là 15 m/s. Lực hãm có độ lớn 3000
N làm xe dừng lại trong 10 s. Tìm khối lượng của xe.
A. 200 kg.
B. 2000 kg.
C. 300 kg.
D. 3000 kg.
Lời giải: y
Vẽ hình phân tích các lực tác dụng lên vật.
uuu
r u
r ur
r
Fms P N ma .
Chiếu lên Ox: - Fms = ma (1)
0
2
Mặt khác: v v 0 at 0 15 a.10 a 1,5m / s
Thế vào (1) m=2000kg Chọn B.
x
Bài 10: Một vật có vận tốc đầu có độ lớn là 10 m/s trượt trên mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát trượt
giữa vật và mặt phẳng là 0,10. Hỏi vật đi được 1 quãng đường bao nhiêu thì dừng lại? Lấy g =
10m/s 2.
A. 100 m.
B. 50 m.
C. 90 m.
D. 45 m.
Lời giải:
Vẽ hình phân tích các lực tác dụng lên vật.
y
uuu
r u
r ur
r
Fms P N ma .
2
Chiếu lên Ox: - Fms = ma ⇒ a g 1m / s .
Chiếu lên Oy: N – P = 0 N = P = mg
2
2
Mặt khác: v v 0 2.a.s s 50m. Chọn B.
0
x
3. Luyện tập:
Câu 1: Một vật đang trượt trên một mặt phẳng, khi tốc độ của vật giảm thì hệ số ma sát giữa vật và mặt
phẳng:
A. giảm xuống.
B. không đổi.
C. tăng tỉ lệ với tốc độ của vật.
D. tăng tỉ lệ với bình phương tốc độ của vật.
Câu 2: Khi lực ép giữa hai mặt tiếp xúc tăng lên thì hệ số ma sát giữa hai mặt tiếp xúc:
A. giảm đi.
B. tăng lên.
C. không thay đổi.
D. khơng xác định được.
Câu 3: Một vật có khối lượng m trượt trên mặt phẳng ngang. Biết hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt
phẳng là , gia tốc trọng trường g. Biểu thức xác định lực ma sát trượt là:
A. Fmst mg .
B. Fmst g .
C. Fmst m .
D. Fmst mg .
14
Câu 4: Một vận động viên môn hốc cây (khúc quân cầu) dùng gậy gạt quả bóng để truyền cho nó một tốc
độ ban đầu 10 m/s. Hệ số ma sát giữa bóng và mặt băng là 0,10. Lấy g = 9,8 m/s 2. Quãng đường quả bóng
đi được cho đến khi dừng lại là:
A. 39 m.
B. 45 m.
C. 57 m.
D. 51 m.
Câu 5: Một xe tải có khối lương 3 tấn đang chuyển động trên đường nằm ngang, hệ số ma sát của xe tải
với mặt đường là 0,1. Lấy g = 10 m/s2. Độ lớn lực ma sát là:
A. 3 000 N
B. 30 000 N.
C. 300 N.
D. 30 N.
Câu 6: Một toa tàu có khối lượng 60 tấn chuyển động thẳng đều dưới tác dụng của lực kéo của đầu tàu
theo phương nằm ngang F = 4,5.104 N. Lấy g = 10 m/s2. Hệ số ma sát giữa tàu và đường ray là:
A. 0,075.
B. 0,06.
C. 0,15.
D. 0,015.
Câu 7: Một cái hòm khối lượng m = 15 kg đặt trên sàn nhà. Người ta kéo
r
hòm bằng một lực F hướng chếch lên trên và hợp với phương nằm ngang
một góc 20 như Hình 18.1. Hịm chuyển động đều trên sàn nhà. Tính
0
r
độ lớn của lực F . Biết hệ số ma sát giữa hòm và sàn là 0,3. Lấy g = 9,8
Hình 18.1
m/s2.
Câu 8: Một ơ tơ có khối lượng 1,5 tấn chuyển động trên đường nằm ngang. Hệ số ma sát của xe với mặt
đường là 0,01. Biết lực kéo gây ra bởi động cơ song song với mặt đường. Lấy g = 10 m/s2. Xác định độ
lớn của lực kéo để ô tô chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,25 m/s2.
Câu 9: Một mẩu gỗ có khối lượng m đặt trên mặt sàn nằm ngang. Người ta truyền cho nó một vận tốc tức
thời 5 m/s. Tính thời gian để mẩu gỗ dừng lại và quãng đường nó đi được tới lúc đó. Biết hệ số ma sát
giữa mẩu gỗ và sàn nhà là 0,2 và lấy g = 10 m/s2. các đáp số tìm được có 1 phụ thuộc vào khối lượng m
khơng?
Câu 10: Một vật có khối lượng 15 kg đang đứng yên thì bắt đầu chuyển động nhanh dần đều, sau khi đi
được 150 m vật đạt vận tốc 54 km/h. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,05. Lấy g = 9,8
m/s2. Xác định lực kéo tác dụng vào vật theo phương song song với phương chuyển động.
Câu 11: Một vật có khối lượng 2 000 g được đặt trên một bàn dài nằm ngang. Tác dụng lên vật một lực có
độ lớn 5 N theo phương song song với mặt bàn trong khoảng thời gian 2 s rồi thôi tác dụng lực. Biết hệ số
ma sát giữa vật và mặt bàn là 0,2. Lấy g = 10 m/s2. Tính quãng đường tổng cộng mà vật đi được cho đến
khi dừng lại.
r
F
Câu 12: Một khúc gỗ khối lượng 2,5 kg đặt trên sàn nhà. Người ta kéo khúc gỗ bằng một lực
hướng
chếch lên và hợp với phương nằm ngang một góc 30 . Khúc gỗ chuyển động nhanh dần đều với gia
0
15
tốc 1,5 m/s2 trên sàn. Biết hệ số ma sát trượt giữa gỗ và sàn là 0,25. Lấy g = 10 m/s2. Tính độ lớn của lực
r
F
Duyệt của tổ CM
GV soạn
Đã duyệt Ngày 19 /11/2022
Tổ phó chun mơn
Tạ Trường Đại
Nguyễn Văn Ngọc
.
16