Title CHỦ ĐỀ 18 - LỰC MA SÁT - HS.Image.Marked.pdf ✅

CHỦ ĐỀ 18: LỰC MA SÁT I. TÓM TẮT KIẾN THỨC TRỌNG TÂM 1. Lực ma sát trượt Lực ma sát trượt xuất hiện ở mặt tiếp xúc khi vật trượt trên một bề mặt. - Lực ma sát trượt có điểm đặt trên vật và ngay tại vị trí tiếp xúc của hai bề mặt, phương tiếp tuyến và ngược chiều với chiều chuyển động của vật. - Độ lớn lực ma sát trượt: + Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ chuyển động của vật. + Phụ thuộc vào vật liệu và tính chất của hai bề mặt tiếp xúc + Tỉ lệ với độ lớn của áp lực giữa hai bề mặt tiếp xúc : F = μN -μ là hệ số ma sát trượt, phụ thuộc vào vật liệu và tính trạng bề mặt tiếp xúc, đại lượng này không có đơn vị. -N là độ lớn áp lực giữa hai bề mặt tiếp xúc. Các trường hợp thường gặp khi tính độ lớn áp lực - Trường hợp 1: Vật chuyển động trên mặt phẳng ngang Áp dụng định luật II Newton F + P + N + Fmst = ma(1) Chiếu (1)/Oy, ta có: N  P  0  N  P  mg Vậy, khi chuyển động trên mặt phẳng ngang, độ lớn áp lực của vật lên mặt phẳng ngang là
N  P  mg - Trường hợp 2: Vật chuyển độg trên mặt phẳng nghiêng Áp dụng định luật II Newton F + P + N + Fmst = ma(1) Chiếu (1) / Oy, ta có N ― Py = 0⇔N = Py = P cos(α) = mg cos(α) Vậy, khi chuyển động trên mặt phẳng nghiêng, độ lớn áp lực của vật lên mặt phẳng ngang là N = P cos(α) = mg cos(α) 2. Lực ma sát nghỉ Ma sát nghỉ xuất hiện ở mặt tiếp xúc khi vật chịu tác dụng của một ngoại lực. Lực ma sát nghỉ triệt tiêu ngoại lực này làm vật vẫn đứng yên. - Lực ma sát nghỉ có điểm đặt trên vật và ngay tại vị trí tiếp xúc giữa hai bề mặt, phương tiếp tuyến và ngược chiều với xu hướng chuyển động tương đối của hai bề mặt tiếp xúc. - Độ lớn lực ma sát nghỉ bằng độ lớn của lực tác dụng gây ra xu hướng chuyển động. - Lực ma sát nghỉ khi vật bắt đầu chuyển động gọi là lực ma sát nghỉ cực đại. - Khi vật trượt, lực ma sát trượt nhỏ hơn lực ma sát nghỉ cực đại. Fmsn max > Fmst 3. Lực ma sát lăn Ma sát lăn xuất hiện ở mặt tiếp xúc khi vật lăn trên một bề mặt
4. Lực ma sát trong đời sống Lực ma sát trong đời sống vừa có lợi vừa có hại. Que diêm ma sát với bìa nhám của hộp diêm sinh nhiệt làm chất hóa học ở đầu que diêm cháy Lực ma sát giữa phấn và bảng giúp ta dễ dàng viết được trên bảng Khi xe phanh gấp, lực ma sát trượt giữa mặt đường và lốp xe khiến lốp xe bị mòn dần đi, nhưng đồng thời nó cũng giúp xe giảm tốc độ và bám đường hơn. Lực ma sát làm mòn đại, líp và xích của xe đạp BÀI TẬP VÍ DỤ VẬN DỤNG CÔNG THỨC TÍNH MA SÁT VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC. Phương pháp: + Cho hệ quy chiếu Oxy với Ox là trục song song với mặt phẳng chuyển động. Trục Oy là trục vuông góc với chuyển động + Phân tích các lực tác dụng lên vật. + Công thức lực ma sát: Fms = μt .N + Áp dụng phương trình định luật II: F1 + F2 +. + Fn = m.a (1) + Chiếu (1) lên trục Ox:F1x + F2x +. + Fnx = m.a (2) + Chiếu (1) lên Oy: F1y + F2y +. + Fny = 0 (3) + Từ (2) và (3) suy ra đại lượng cần tìm + Có thể áp dụng các công thức về chuyển động thẳng biến đổi đều
v = v0 +at; v 2 ― v 2 0 = 2as; s = v0t + 1 2 at 2 TRƯỜNG HỢP 1: KHI VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRÊN PHƯƠNG NGANG Phương pháp: + Phân tích tất cả các lực tác dụng lên vật. + Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ, chiều dương (+) là chiều chuyển động. + Áp dụng định luật II Newton + ta có Fx + F y + Fms + N + P = ma + Chiếu lên Ox: Fcosα ― Fms = ma (1) + Chiếu lên Oy: ⇒N ― P + F sinα = 0⇒N = mg ― F sinα + Thay vào (1): Fcosα ―μ(m1g ― F sinα) = ma + Áp dụng các công thức về biến đổi đều để xác định giá trị. VÍ DỤ MINH HỌA Loại 1. Lực gây ra gia tốc cùng phương với chuyển động Câu 1. Cho một vật có khối lượng 10kg đặt trên một sàn nhà. Một người tác dụng một lực là 30N kéo vật theo phương ngang, hệ số ma sát giữa vật và sàn nhà là μ = 0,2. Cho g = 10m/s 2 . Tính gia tốc của vật. Hướng dẫn giải Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ, chiều dương (+) Ox là chiều chuyển động Áp dụng định luật II Newton Ta có F + fms + N + P = ma Chiếu lên trục Ox:F ― fms = ma (1) Chiếu lên trục Oy: N ― P = 0⇒N = mg = 10.10 = 100N ⇒fms = μ.N = 0,2.100 = 20N Thay vào (1) ta có: 30 ― 20 = 10a⇒a = 1 m/s 2 x O y P N  Fk  Fms  Câu 2. Một vật khối lượng 2kg đặt trên mặt phẳng nằm ngang.Khi tác dụng một lực có độ lớn là 1N theo phương ngang vật bắt đầu trượt trên mặt phẳng nằm ngang. Tính vận tốc của vật sau 4s. Xem lực ma sát là không đáng kể.