Giải bài tập SBT Vật Lí 10 Bài 13: Lực ma sát

Câu nào đúng ?

Một vật lúc đầu nằm trên một mặt phẳng nhám nằm ngang. Sau khi được truyền một vận tốc đầu, vật chuyển động chậm dần vì có

A. lực ma sát. 

B. phản lực.

C. lực tác dụng ban đầu.      

D. quán tính. 

Phương pháp giải

Lực ma sát tác dụng lên vật làm chuyển động của vật chậm dần đi

Hướng dẫn giải

- Sau khi được truyền một vận tốc đầu, vật chuyển động chậm dần vì có lực ma sát.     

- Chọn đáp án A

Một vận động viên môn hốc cây (môn khúc côn cầu) dùng gậy gạt quả bóng để truyền cho nó một vận tốc đầu 20 m/s. Hệ số ma sát trượt giữa bóng và mặt băng là 0,40. Hỏi quả bóng đi được một đoạn đường bao nhiêu thì dừng lại ? Lấy g = 9,8 m/s².

A. 39 m.                     B. 45 m.                

C. 51 m.                     D. 57 m. 

Phương pháp giải

- Tính gia tốc chuyển động theo công thức:

\(\left| a \right| = \mu g\)

- Áp dụng công thức:

\(S = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2a}}\) để tính quãng đường quả bóng đi được

Hướng dẫn giải

- Gia tốc chuyển động là:

\(\begin{array}{l} {F_{ms}} = \mu .N = \mu .m.g\\ \Rightarrow \left| a \right| = \mu g = 0,4.9,8 = 3,92m/{s^2} \end{array}\)

- Quả bóng đi được một đoạn đường:

\(\begin{array}{l} {v^2} - v_0^2 = 2aS\\ \Rightarrow S = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2a}} = \frac{{0 - {{20}^2}}}{{2.( - 3,92)}} = 51m \end{array}\)

- Chọn đáp án C

Điều gì xảy ra đối với hệ số ma sát giữa hai mặt tiếp xúc nếu diện tích hai mặt tiếp xúc tăng lên ?

A. Tăng lên.                                         B. Giảm đi

C. Không thay đổi.                               D. Không biết được. 

Phương pháp giải

Hệ số ma sát giữa các vật không thay đổi do yếu tố diện tích

Hướng dẫn giải

- Hệ số ma sát giữa hai mặt tiếp xúc không thay đổi nếu diện tích hai mặt tiếp xúc tăng lên

- Chọn đáp án C

Một người đứng trên mặt đất nằm ngang. Lực của mặt đất tác dụng lên bàn chân của người thuộc loại lực nào?

A. Trọng lực.                             B. Lực đàn hồi.

c. Lực ma sát.                           D. Trọng lực và lực ma sát. 

Phương pháp giải

Lực ma sát của mặt đất tác dụng lên vật giúp vật đứng yên trên mặt đất

Hướng dẫn giải

- Lực của mặt đất tác dụng lên bàn chân của người là lực ma sát. 

- Chọn đáp án C

Hùng và Dũng cùng nhau đẩy một thùng hàng chuyển động thảng trên sàn nhà. Thùng hàng có khối lượng 120 kg. Hùng đẩy với một lực 400 N. Dũng đẩy với một lực 300 N. Hệ số ma sát trượt giữa thùng và sàn nhà là µ_t = 0,2. Hỏi gia tốc của thùng bằng bao nhiêu ? Lấy g = 10 m/s².

A. 0,038 m/s².    B. 0,38 m/s².    

C. 3,8 m/s².        D. 4,6 m/s². 

Phương pháp giải

- Áp dụng công thức: 

\({F_{ms}} = \mu .N = \mu .m.g\) để tính lực ma sát

- Gia tốc được tính theo công thức: a=F/m

Hướng dẫn giải

- Lực ma sát tác dụng lên vật là:

\(\begin{array}{l} {F_{ms}} = \mu .N = \mu .m.g\\ = 0,2.120.10 = 240N \end{array}\)

- Gia tốc của thùng là:

\(\begin{array}{l} F = m.a\\ \Rightarrow a = \frac{F}{m} = \frac{{300 + 400 - 240}}{{120}} = 3,83m/{s^2} \end{array}\)

- Chọn đáp án C

Người ta đẩy một chiếc hộp để truyền cho nó một vận tốc đầu v₀ = 3,5 m/s. Sau khi đẩy, hộp chuyển động trượt trên sàn nhà. Hệ số ma sát trượt giữa hộp và sàn nhà là µ_t = 0,3. Hỏi hộp đi được một đoạn đường bằng bao nhiêu ? Lấy g = 9,8 m/s² 

Phương pháp giải

Tính quãng đường theo công thức:

\(\begin{array}{l} s = \frac{{v_0^2}}{{2{\mu _t}g}} \end{array}\) với a = - µ_tg

Hướng dẫn giải

- Chọn chiều chuyển động là chiều dương.

–F_ms = ma => - µ_tmg = ma => a = - µ_tg

- Ta có :

\(\begin{array}{l} {v^2} - v_0^2 = 2as\\ = > s = \frac{{v_0^2}}{{2{\mu _t}g}} = \frac{{3,{5^2}}}{{2.0,30.9,8}} \approx 2,1(m) \end{array}\)

a) Vì sao đế dép, lốp ô tô, lốp xe đạp phải khía ở mặt cao su ?

b) Vì sao quần áo đã là lại lâu bẩn hơn không là ?

c) Vì sao cán cuốc khô khó cầm hơn cán cuốc ẩm ướt ? 

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được đặc điểm và ứng dụng của lực ma sát

Hướng dẫn giải

a. Để tăng ma sát nghỉ

b. Mặt vải đã là thường nhẵn, ma sát giảm, bụi khó bám.

c. Khi cán quốc ẩm, các thớ gỗ phồng lên, ma sát tăng lên dễ cầm hơn.

Đặt một vật lên mặt bàn nằm ngang rồi tác dụng vào vật một lực theo phương ngang, ta thấy vật không chuyển động. Hãy giải thích tại sao. 

Phương pháp giải

Khi tổng hợp lực tác dụng lên vật bằng 0 thì vật không chuyển động

Hướng dẫn giải

Vì lực ma sát nghỉ cân bằng với lực kéo nên ta thấy vật không chuyển động

Người ta đẩy một cái thùng có khối lượng 55 kg theo phương ngang với lực 220 N làm thùng chuyển động trên mặt phẳng ngang Hệ số ma sát trượt giữa thùng và mặt phẳng là 0,35. Tính gia tốc của thùng. Lấy g = 9,8 m/s². 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức:

\(a = \frac{{F - {F_{ms}}}}{m} \) với F_ms = µ_tmg

Hướng dẫn giải

Chọn chiều của lực tác dụng làm chiều dương:

F_ms = µ_tmg = 0,35.55.9,8 = 188,65 N ≈ 189 N

Do đó:

\(a = \frac{{F - {F_{ms}}}}{m} = \frac{{220 - 189}}{{55}} \simeq 0,56(m/{s^2})\)

Một ô tô có khối lượng 800 kg có thể đạt được tốc độ 20 m/s trong 36 s vào lúc khởi hành.

a) Lực cần thiết để gây ra gia tốc cho xe là lực nào và có độ lớn bằng bao nhiêu ?

b) Tính tỉ số giữa độ lớn của lực tăng tốc và trọng lượng của xe. 

Phương pháp giải

a) Tính lực theo công thức:

\({F_{msn{\rm{ }}\,max\;}} = {\rm{ }}ma = m\frac{{{\rm{\Delta }}v}}{{{\rm{\Delta }}t}} \)

b) Tính trọng lượng theo công thức: P=mg và lập tỉ số, ta được:

\(\frac{{{F_{msn\,\max }}}}{P} = \frac{a}{g} \)

Hướng dẫn giải

a) Lực ma sát nghỉ đã gây ra gia tốc cho ô tô:

\({F_{msn{\rm{ }}\,max\;}} = {\rm{ }}ma = m\frac{{{\rm{\Delta }}v}}{{{\rm{\Delta }}t}} = \frac{{800.20}}{{36}} \approx 444N\)

b) Tính tỉ số giữa độ lớn của lực tăng tốc và trọng lượng của xe:

\(\frac{{{F_{msn\,\max }}}}{P} = \frac{{ma}}{{mg}} = \frac{a}{g} = \frac{{20}}{{36.9,8}} = 0,056\)