Chuyên đề Vật lý Lớp 10 Lực ma sát và phương pháp động lực học - Dạng 1 Lực ma sát trên mặt phẳng ngang

CHUYÊN ĐỀ: LỰC MA SÁT VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC

hanhatsi@gmail.com – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725 [1]

CHUYÊN ĐỀ 5: LỰC MA SÁT VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC

DẠNG 1: LỰC MA SÁT TRÊN MẶT PHẲNG NGANG

Bài 1: Cho một vật có khối lượng m đang đứn yên trên mặt phẳng nằm ngang, tác dụng một lực là 48N có phương hợp với phương ngang một góc 0 60 . Sau khi đi được 4s thì đạt được vận tốc 6m/s. a. Ban đầu bỏ qua ma sát, xác định khối lượng của vật. b. Giả sử hệ số ma sát giữa vật và sàn là 0,1 thì sau khi đi được quãng đường 16m thì vận tốc của vật là bao

nhiêu? Cho = 2 g 10m / s

Hướng dẫn a. Chọn chiều dương là chiều chuyển động Theo định luật II newton ta có + + = F N P ma Chiếu lên Ox: cos F ma = cos cos (1) F F ma m a

 =  =

Mà

− − = +  = = = 2 0 0

v v 6 0 v v at a 1,5(m / s ) t 4

Thay vào ( 1 ) ta có ( ) = = 0 48.cos45 m 22,63 kg 1,5

b, Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ , chiều dương (+) Ox là chiều chuyển động Áp dụng định luật II Newton

Ta có x y ms F F F N P ma + + + + =

Chiếu lên Ox: cos ms F F ma − = (1)

Chiếu lên Oy:

sin 0

sin

N P F

N mg F





 − + =

 = −

Thay vào (1): ( ) cos sin F mg F ma    − − =

( )

0 0

2 48.cos45 0,1(m.10 48.sin 45 ) 5,59 / a m s m − −  = =

Áp dụng công thức − =  = = = 2 2 0 v v 2as v 2as 2.5,59.16 13,4m / s

Bài 2: 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 = 0,2 . Cho = 2 g 10m / s

a. Tính gia tốc của vật. b. Sau khi đi được quãng đường 4,5m thì vật có vận tốc là bao nhiêu, thời gian đi hết quãng đường đó ? c. Nếu bỏ qua ma sát và lực kéo hợp với phương chuyển động một góc 0 60 thì vật có gia tốc bao nhiêu? Xác định vận tốc sau 5s? Hướng dẫn a. Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ , chiều dương (+) Ox là chiều chuyển động

DeThi.edu.vn

CHUYÊN ĐỀ: LỰC MA SÁT VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG LỰC HỌC

hanhatsi@gmail.com – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725 [2]

Áp dụng định luật II Newton

Ta có ms F f N P ma + + + =

Chiếu lên trục Ox: ( ) − = ms F f ma 1

Chiếu lên trục Oy: − =  = = = N P 0 N mg 10.10 100N  =  = = ms f .N 0,2.100 20N

( ) − =  = 2 30 20 10a a 1 m / s Thay vào (1) ta có:

b. Áp dụng công thức

( ) − =  = = = 2 2 0 v v 2as v 2as 2.1.4,5 3 m / s

Mà ( ) = + = = = 0

v 3 v v at t 3 s a 1

Vậy sau khi vật đi được 4,5m thì vận tốc của vật là 3(m/s) và sau thời gian 3s c. Chọn chiều dương là chiều chuyển động Theo định luật II newton ta có + + = F N P ma Chiếu lên Ox: cos F ma =

( )

0

2

cos

cos 30.cos60 1 / 10

F ma

F a m s m





=

 = = =

Mà ( ) = +  = + = 0 v v at v 0 1.5 5 m / s

Bài 3: Vật có m = 1kg đang đứng yên. Tác dụng một lực F = 5N hợp với phương chuyển động một góc là 0 30 . Sau khi chuyển động 4s, vật đi được một quãng đường là 4m, cho g = 10m/s2. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt sàn là bao nhiêu? Hướng dẫn

lực: , , , ms N P F F Chọn hệ quy chiếu như hình vẽ vật chịu tác dụng của các

Theo định lụât II Newton ta có: ms N P F F ma + + + =

Chiếu lên trục Ox: . os ms F c F ma − = (1)

Chiếu lên trục Oy:

.sin 0 .sin N P F N P F   − + =  = − (2) Từ (1) và (2)

. os .( .sin ) F c P F ma     − − =

cos

sin F ma P F

   −  = −

Mà 2 2 0 2 2 1 2. 2.4 0,5 / 2 4 s s v t at a m s t = +  = = =

Vậy

0

0 5cos30 1.0,5 0,51 1.10 5sin30  −  = = −

Bài 4: Một vật khối lượng 1kg đang đứng yên trên mặt phẳng nằm ngang. Tác dụng một lực có độ lớn là 2 2 N và hợp với phương ngang một góc

0 45 cho g = 10m/s2 và biết hệ số ma sát giữa sàn và vật là 0,2.

O

DeThi.edu.vn