Giải Vật Lý 10 Bài 13. Lực ma sát

Bài 13. Lực MA SÁT
A. KIẾN THỨC CẦN NAM vững
Lực ma sát trượt
Khi một vật chuyến động trượt trên một bề mặt thì bề mặt tác dụng lên vật (tại chỗ tiếp xúc) một lực ma sát trượt, cản trở chuyến động của vật trên bề mặt vật đó.
Đặc điềm của lực ma sát trượt
Lực ma sát trượt luôn luôn xuất hiện ở mặt tiếp xúc và có hướng ngược với hướng chuyên động của vật.
Độ lớn cúa lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc, không phụ thuộc vào tốc độ cúa vật mà phụ thuộc vào bản chât các mặt tiếp xúc.
Lực ma sát trượt tỉ lệ vứi độ lớn của áp lực.
Hệ số ma sát trượt
Hệ sô tí lệ giữa độ lớn của lực ma sát trượt và độ lớn của áp lực được gọi là hệ số ma sát trượt, kí hiệu là pt.
Hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào tính chất của các mặt tiêp xúc. Nó không có đơn vị và được dùng đế tính độ lớn của lực ma sát trượt.
Công thức của lực ma sát trượt
Fms = ptN
Lực ma sát lăn
Lực ma sát lăn xuất hiện khi một vật lăn trên mặt một vật khác và cản lại chuyển động lăn của vật.
Lực ma sát lãn cũng ti lệ với áp lực N giống như lực ma sát trượt, nhưng hệ số ma sát lăn nhỏ hơn hệ số ma sát trượt hàng chục lần.
Lực ma sát nghỉ
Lực ma sát còn có thề xuất hiện ở mặt tiếp xúc cả khi vật đứng yên. Đó là lực ma sát nghi.
Lực ma sát nghi luôn luôn cân bằng với ngoại lực đặt vào vật theo phương song song với mặt tiếp xúc.
Lực ma sát nghỉ có độ lớn lực cực đại.
LzZzz ý.’ Trong từng trưừng hợp mà ma sát có hại hoặc có ích.
B. TRẢ LỜI CÂU HỎI
Cl. Độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc vào những yếu tô nào trong các yếu tô' sau đây?
Diện tích tiếp xúc của khúc gỗ với mặt bàn.
Tốc độ của khúc gỗ.
Áp lực lên mặt tiếp xúc.
Bản chất và các điều kiện bề mặt (độ nhám, độ sạch, độ khô,...) của các mặt tiêp xúc.
Em hãy thử nêu các phương án thí nghiệm kiểm chứng, trong đó chỉ thay đổi một yếu tô còn các yếu tô' khác thì giữ nguyên.
Trả lời
Lực ma sát trược có độ lớn là: Fmst = pt N
Vậy Fmst phụ thuộc vào hai yếu tô' là:
Áp lực lên mặt tiếp xúc.
Bản chất và các điều kiện bề mặt (độ nhám, độ sạch, độ khô,...) của các mặt tiếp xúc.
Kiểm chứng:
Lúc đầu đế mặt tiếp xúc giữa bàn và vật thật khô, ta kéo và đo lực kéo bằng bao nhiêu.
Sau đó đố nhớt vào mặt tiếp xúc giữa bàn và vật, kéo và đo lực bằng bao nhiêu.
So sánh lực kéo trong hai trường hợp và rút ra kết luận.
C2. Búng cho hòn bi lăn trên mặt bàn nằm ngang.
Tại sao hòn bi lăn chậm dần?
Tại sao hòn bi lăn một đoạn đường khá xa rồi mới dừng lại?
Trả lời
Do lực ma sát tác dụng vào hòn bi ngược chiều với lực tác dụng nên hòn bi lăn chậm dần.
Vì lực tác dụng làm cho hòn bi chuyến động là rất lớn so với lực ma sát cản trở chuyển động của hòn bi nên hòn bi lăn một đoạn đường khá xa rồi mới dừng lại.
GIẢI BÀI TẬP
1. Trong các cách viết công thức của lực ma sát trượt dưới đây, cách viết nào đúng?
A. F...S! = h.N	B- Fmst = h,N
c. FmsI = h.N	D. Fmst = h,N
Giải
Chọn đáp án D. F|llst = P(N .
Quyến sách nằm yên trên mặt bàn nằm ngang có chịu lực ma sát nghi hay không?
Giải
Quyển sách nằm yên trên mặt bàn nằm ngang chịu tác dụng của lực ma sát nghỉ.
Điều gì xảy ra đôì với hệ ma sát giữa hai mặt tiếp xúc nếu lực ép hai mặt đó tăng lên?
A. Tăng lên.	B. Giảm đi.
Không thay đổi.	D. Không biết được.
Giải
Hệ số ma sát luôn không đổi dù N tăng lên. Vậy chọn đáp án c.
D. 57m.
Một vận động viên môn hôc cày (môn khúc côn cầu) dùng gậy gạt quả bóng để truyền cho nó một tốc độ đầu lOm/s. Hệ số ma sát trượt giữa quả bóng và mặt băng là 0,1. Hỏi quả bóng đi được một đoạn đường bằng bao nhiêu thì dừng lại? Lây g = 9,8m/s2.
A. 39m.	B. 45m.	c. 51m.
Giải
Theo định luật II Newton thì tổng hợp lực tác dụng lên quả bóng là: m ã = Finst + N + P
Chiếu theo phương chuyển động, vật chỉ chịu tác dụng của lực ma sát trượt là:
ma = -Fmst, suy ra: ma =
Gia tốc của quả bóng là:
a = -ptg = -0,1.9,8 = -0,98 (m/s2)
Quãng đường mà quả bóng đi được sau khi dừng lại là:
s = Azik AJ2L = 61 (m)
2a 2(-0,98)
Vậy chọn đáp án c.
Một tủ lạnh có trọng lượng 890N chuyến động thẳng đều trên sàn nhà. Hệ số ma sát trược giữa tủ lạnh và sàn nhà là 0,51. Hỏi lực đẩy tủ lạnh theo phương ngang bằng bao nhiêu? Với lực đẩy tìm được có thế làm cho tủ-chuyến động từ trạng thái nghỉ được không?
Giải
Theo định luật II Newton, tống hợp lực tác dụng lên vật là:
m ã = Fđ + Finsl + N + P
Chiếu theo phương chuyến động thì:
ma = Fd F mst
Suy ra Fd = ma + Fmst = ma + |i,mg = Hjfflgia = 0)
Độ lớn của lực đẩy tủ lạnh là:
Fđ = p,mg = 0,51.890 = 453,9 (N)	454 (N)
Lực đấy tìm được cân bằng với ma sát trượt nên không thế làm tủ lạnh