Title 18 - KNTT- LỰC MA SÁT - GIÁO VIÊN.docx ✅

BÀI 18 LỰC MA SÁT  Lực ma sát trượt:  Điều kiện xuất hiện: Lực ma sát trượt xuất hiện khi một vật trượt trên mặt một vật khác và có tác dụng cản trở lại chuyển động trượt của vật.  Đặc điểm của lực ma sát trượt: + Gốc trên vật chuyển động trượt (chỗ tiếp xúc). + Phương song song (tiếp tuyến) với mặt tiếp xúc. + Độ lớn tỉ lệ với áp lực ở mặt tiếp xúc μmsttF= N với tm là hệ số ma sát trượt (phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc, nó không có đơn vị và dùng để tính độ lớn lực ma sát), N là độ lớn áp lực giữa hai bề mặt tiếp xúc.  Lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật, mà nó chỉ phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc. BÀI TOÁN 1: VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRÊN MẶT PHẲNG NẰM NGANG BÀI TOÁN 2: VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊNG N ur kF uur Å v r P ur W · msF uuur Áp dụng định luật II Newton () 1mstFPNFma+++=rrrrr Chiếu phương trình (1) theo phương thẳng đứng ta có 0NPNPmg-=Û== Khi chuyển động trên mặt phẳng ngang, độ lớn áp lực của vật lên mặt phẳng ngang là NPmg α α x y N ur P ur smF uuur O Áp dụng định luật II Newton () 1mstFPNFma+++=rrrrr Chiếu phương trình (1) theo phương ,Oy ta có 0coscos yyNPNPPmgaa-=Û=== Khi chuyển động trên mặt phẳng nghiêng, độ lớn áp lực của vật lên mặt phẳng ngang là NPcosαmg.cosα + Có thể áp dụng các công thức về chuyển động thẳng biến đổi đều để suy ra các đại lượng cần tìm 0 22 0 21 02 2 vvat vvas svtat ìï =+ ï ï ï -=í ï ï ï=+ ïî  Lực ma sát nghỉ:
 Điều kiện xuất hiện: Lực ma sát nghỉ xuất hiện khi một vật có xu hướng trượt (chưa trượt) trên bề mặt một vật khác do có ngoại lực tác dụng và có tác dụng cản trở xu hướng trượt của vật.  Đặc điểm của lực ma sát nghỉ: + Gốc: trên vật có xu hướng trượt (chỗ tiếp xúc). + Phương: song song (tiếp tuyến) với mặt tiếp xúc. + Chiều: ngược chiều với ngoại lực tác dụng. + Độ lớn luôn cân bằng với thành phần tiếp tuyến của ngoại lực, có giá trị cực đại tỉ lệ với áp lực ở mặt tiếp xúc μ nmsnmaxF = N với nm là hệ số ma sát nghỉ, không có đơn vị.  Lực ma sát lăn:  Điều kiện xuất hiện: Lực ma sát lăn xuất hiện khi một vật lăn trên mặt một vật khác và có tác dụng cản trở lại chuyển động lăn của vật.  Đặc điểm của lực ma sát lăn: + Gốc: trên vật chuyển động (chỗ tiếp xúc). + Phương: song song (tiếp tuyến) với mặt tiếp xúc. + Chiều: ngược chiều với chuyển động lăn. + Độ lớn: Tỉ lệ với áp lực ở mặt tiếp xúc msllFNm= với ltmm= là hệ số ma sát lăn.  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 TỰ LUẬN Dạng 1 VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRÊN MẶT PHẲNG NẰM NGANG CÓ MA SÁT Câu 1: [TTN] Một ôtô có khối lượng 1000 mkg= chuyển động trên mặt đường nằm ngang. Hệ số ma sát lăn giữa xe và mặt đường là 0,1. Biết ôtô chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 22 /.ams= Lực kéo của động cơ ôtô có độ lớn là bao nhiêu? Hướng dẫn giải + Từ 3000 . kmskmsFFmaFFmaN-=Þ=+=
Câu 2: [TTN] Một quảt bóng đang đứng yên thì truyền cho vật với vận tốc đầu 10 /ms trượt trên mặt phẳng. Hệ số ma sát trượt giữa bóng và mặt phảng là 0,1. Cho 2g = 10 m/s. Quả bóng đi được 1 quãng đường bao nhiêu thì dừng lại? Hướng dẫn giải + Độ lớn lực ma sát trượt F ms = µN = µmg. + Độ lớn gia tốc 2 0,1.101 m/s.msF ag mm- ==-=-=- + Chiều dài quãng đường cần tìm 222102.150 .vasssm-=Þ-=-Þ= Câu 3: [TTN] Cho một vật đang chuyển động đều với vận tốc 2 m/s thì đi vào vùng cát. Vật chuyển động chậm dần và dừng lại sau khi đi được quãng đường 0,5 m. Lấy 2g = 10 m/s. Xác định hệ số ma sát giữa vật và cát. Hướng dẫn giải + Ta có 2 20 4 m/s. 2 v a s=-=- + 0,4 ms a maFmg gmm=-=-Þ=-= Câu 4: [TTN] Người ta truyên vận tốc 7 m/s cho một vật đang năm yên trên mặt sàn năm ngang. Biết hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn là 0,5. Lấy g = 9,8 m/s 2 . Vật đi được quãng đường bao nhiêu thì dừng lại? Hướng dẫn giải + Gia tốc của quả bóng 2 4,9 m/s.msFmg ag mm m m-- ===-=- + Quãng đường quả bóng đi được đến khi dừng lại (v = 0) 2 0 5 . 2 v sm a - == Câu 5: [TTN] Người ta đẩy một vật nặng 35 kg chuyển động theo phương nằm ngang bằng một lực có độ lớn là 210 N. Biết hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng là 0,4. Lấy g = 10 m/s 2 . Gia tốc của vật là bao nhiêu? Hướng dẫn giải + 2 2 m/s.ms ms FF FFmaa m - -=Þ== Câu 6: [TTN] Vận động viên môn hockey (môn khúc côn cầu) dùng gậy gạt quả bóng để truyền cho nó một tốc độ đầu 10 m/s. Hệ số ma sát giữa quả bóng và mặt bằng là 0,1. Lấy 2g = 10 m/s. Quả bóng đi được đoạn đường bao nhiêu thì dừng lại? Hướng dẫn giải + Theo định luật II Niu–tơn ta có msFma-= 2 0,98 m/s. msFmamgmaagmm-=Û-=Þ=-=- + Từ 2 v = 02220 002251 . 2 v vvasvassm a-=¾¾¾¾®-=Þ=-= Câu 7: [TTN] Một ô tô đang chuyển động trên đường thẳng ngang với tốc độ 54 km/h thì tắt máy. Biết hệ số ma sát lăn giữa bánh xe với mặt đuờng là µ = 0,01. Lấy 2g = 10 m/s. Thời gian từ lúc xe tắt máy đến khi xe dừng lại là bao nhiêu? Hướng dẫn giải + Ta có msFNPmm==
2 0,01.100,1 m/s.ms ms FPmg Fmaag mmm mm m-=Þ=-==-=-=-=- + Thời gian xe chuyển động sau khi tắt máy đến khi dừng lại + Từ v = at + v 0 (với v 0 = 54 km/h = 15 m/s và khi dừng lại v = 0) 0015 150 . 0,1 vv ts a -- Þ=== - Câu 8: [TTN] Một vật có khối lượng 40 kg, chuyển động thẳng đều trên sàn nhà nằm ngang nhờ lực đẩy nằm ngang có độ lớn 80 N. Lấy 2g = 10 m/s. Độ lớn lực ma sát và hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn nhà là bao nhiêu? Hướng dẫn giải + 0 mstFF-= (vật chuyển động thẳng đều nên gia tốc a = 0) 80 mstFFNÞ== + Với 80 0,2. 40.10 mstmst mstttt FF FNPu Pmgmm==Þ==== Câu 9: [TTN] Kéo đều một tấm bê tông khối lượng 12 000 kg trên mặt đất, lực kéo theo phương ngang có độ lớn 54 000 N. Lấy 2g = 10 m/s. Tính hệ số ma sát. Hướng dẫn giải Do tấm bê tông chuyển động đều trên mặt đất nằm ngang nên ()* 120000 kmsFF NPmgN ì=ï ï í ï=== ïî ()54000 *0,45. 120000 k k F FN NmmÛ=Þ=== Câu 10: [TTN] Một xe khối lượng 1 tấn, chuyển động thẳng nhanh dần đều trên đường ngang với gia tốc 1 m/s 2 . Lấy 2g = 10 m/s và hệ số ma sát giữa xe và mặt đường là m = 0,02. a. Tính lực ma sát. b. Tính lực kéo. Hướng dẫn giải Theo định luật II Niu-tơn ta có kmsFFPNma+++= uuruuurururr ()* Chiếu ()* lên phương thẳng đứng ta được 1000.1010000.NPmgN==== a. Lực ma sát của xe 0,02.10000200. msFNNm=== b. Lực kéo của xe Chiếu ()* lên chiều chuyển động ta được 2001000.11200. kmskmsFFmaFFmaN-=Þ=+=+= Câu 11: [TTN] Một ô – tô khối lượng 1 tấn, chuyển động trên đường ngang. Hệ số ma sát lăn giữa bánh xe và mặt đường là m = 0,1. Lấy 2g = 10 m/s. Tính lực kéo của động cơ nếu: a. Xe chuyển động thẳng đều. b. Xe khởi hành sau 10 s đi được 100 m. Hướng dẫn giải Theo định luật II Niu-tơn ta có kmsFFPNma+++= uuruuurururr ()*