Giáo án Vật lý lớp 10 Lực ma sát

v 

mst F 

N 

msn F 

N 

P 

F 

2 F 

1 t F F   

LỰC MA SÁT I. MỤC TIÊU - Nắm được đặc điểm, biểu thức lực ma sát - Biết cách xác định độ lớn II. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Lực ma sát trượt: + Xuất hiện tại bề mặt tiếp xúc khi có chuyển động tương đối 2 bề mặt tiếp xúc và cản trở chuyển động của vật. + Điểm đặt lên vật sát bề mặt tiếp xúc. + Phương: song song với bề mặt tiếp xúc. + Chiều: ngược chiều với chiều chuyển động tương đối so với bề mặt tiếp xúc. + Độ lớn: Fmst = N ; N: Độ lớn áp lực( phản lực) t 2.Lực ma sát nghỉ: + Xuất hiện tại bề mặt tiếp xúc, do bề mặt tiếp xúc tác dụng lên vật khi có ngoại lực hoặc thành phần của ngoại lực // bề mặt tiếp xúc tác dụng làm vật có xu hướng chuyển động, giúp cho vật đứng yên tương đối trên bề mặt của vật khác. + Điểm đặt: lên vật sát bề mặt tiếp xúc. + Phương: song song với bề mặt tiếp xúc. + Chiều: ngược chiều với lực ( hợp lực) của ngoại lực( các ngoại lực và thành phần của ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc ) tF 

hoặc xu hướng chuyển động của vật. + Độ lớn: Fmsn = Ft Fmsn Max = N ( > )  n  n  t Ft: Độ lớn của ngoại lực( thành phần ngoại lực) song song với bề mặt tiếp xúc. * Chú ý: trường hợp nhiều lực tác dụng lên vật thì Ft là độ lớn của hợp lực

các ngoại lực và thành phần của ngoại lực song song với bề mặt tiếp xúc.

1

n

it t

i F F

   

3. Lực ma sát lăn: msl F 

- Khi một vật lăn trên một vật khác, xuất hiện nơi tiếp xúc và cản trở chuyển động lăn

- có đặc điểm như lực ma sát trượt nhưng msl F 

l t   =

III. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Một ôtô khối lượng 1,5 tấn chuyển động thẳng đều trên đường. Hệ số ma sát lăn giữa bánh xe và mặt đường là 0,08. Tính lực phát động đặt vào xe Bài giải

Khi xe chuyển động thẳng đều, điều đó có nghĩa là : Fpđ = Fmst =  .N Fpđ =  .P = .mg = 0,08.1500.9,8 = 1176 (N)

Bài 2: Một xe ôtô đang chạy trên đường lát bêtông với vận tốc v0= 100 km/h thì hãm lại. Hãy tính quãng đường ngắn nhất mà ôtô có thể đi cho tới lúc dừng lại trong hai trường hợp : a) Đường khô, hệ số ma sát trượt giữa lốp xe với mặt đường là  = 0,7. b) Đường ướt,  =0,5.

Bài giải Chọn chiều dương như hình vẽ.

Gốc toạ độ tại vị trí xe có V0= 100 km/h Mốc thời gian tại lúc bắt đầu hãm xe. Theo định luật II Newton, ta có

ThuVienDeThi.com

m/s2 Khi đường khô  = 0,7 a= 0,7 10 = - 7 m/s2 7 100 7,0 .        m

N m f a ms 

Quãng đường xe đi được làV2 – V02 = 2as  s = m a V 2, 55 7 2

8, 27 2

2 2

     

b) Khi đường ướt  = 0,5 = - 2  g = 5 m/s2Quãng đường xe đi được làS = = 77,3 m 2 a a V

2

2

 

Bài 3: Một vật đặt ở chân mặt phẳng nghiêng một góc  = 300 so với phương nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nghiêng là  = 0,2 . Vật được truyền một vận tốc ban đầu v0 = 2 (m/s) theo phương song song với mặt phẳng nghiêng và hướng lên phía trên.

1) Tính gia tốc của vật Tính độ H mà vật đạt đến ? Bài giải : Ta chọn : - Gốc toạ độ O : tại vị trí vật bắt đầu chuyển động . Chiều dương Ox : Theo chiều chuyển động của vật. - MTG : Lúc vật bắt đầu chuyển động ( t0 = 0) * Các lực tác dụng lên vật : - Trọng lực tác dụng lên vật, được phân tích thành hai lực thành phần Px và Py Px = P.sin = mgsin Py = P.cos = mgcos - Lực ma sát tác dụng lên vật Fms = .N = .Py = .mgcos a) Ta có : - Px – Fms = ma - mgsin - .mgcos = ma  a = - g(sin - cos) = - 6,6 m/s2 Giả sử vật đến vị trí D cao nhất trên mặt phẳng nghiêng.

b) Độ cao lớn nhất mà vật đạt đến : Quãng đường vật đi được. s = = = 0,3 m. a

v vt

2

2 0 2 

) 6,6 ( 2

2 0 2





H = s.sin = s.sin 300 = 0,15m c) Sau khi tới độ cao H, vật sẽ chuyển động xuống nhanh dần đều đến chân mặt phẳng nghiêng với gia tốc a = g(sin300 – cos300 ) Bài 4: một ô tô đang chuyển động với vận tốc 10 m/s thì tắt máy CĐCDĐ do ma sát. Hệ số ma sát lăn giữa xe và mặt

đường là = 0,05. Tính gia tốc, thời gian và quãng đường chuyển động chậm dần đều . cho g = 10m/s2. l

Đ/s:

2 0,5 / 20

100

a m s t s S m

 



Bài tập5: Một vật có khối lượng m = 1kg …