Giải Lý 10 SGK nâng cao Chương 2 Bài 20 Lực ma sát

Hãy chọn câu đúng

Chiều của lực ma sát nghỉ

A. Ngược chiều với vận tốc của vật

B. Ngược chiều với gia tốc của vật

C. Ngược chiều với thành phần ngoại lực song song với mặt tiếp xúc.

D. Vuông góc với mặt tiếp xúc.

Hướng dẫn giải:

Chiều của lực ma sát nghỉ ngược chiều với thành phần ngoại lực song song với mặt tiếp xúc.

Chọn đáp án C.

Chọn biểu thức đúng về lực ma sát trượt

A. \(\overrightarrow {{F_{mst}}}  = {\mu _1}\vec N\)

B. \(\overrightarrow {{F_{mst}}}  =  - {\mu _1}\vec N\)

C. \(\overrightarrow {{F_{mst}}}  \le {\mu _1}N\)

D. \({F_{mst}} = {\mu _1}N\)

Hướng dẫn giải:

Lực ma sát trượt có độ lớn: \({F_{mst}} = {\mu _y}N\)

Với μ_t 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).

Chọn đáp án D.

Một ô tô khối lượng 1,5 tấn chuyển đông 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.

Hướng dẫn giải:

• Trọng lực và phản lực của mặt đường tác dụng vào ô tô cân bằng nhau nên:

\(\begin{array}{l} \vec P + \vec N = \vec 0\\ = > {\mkern 1mu} N = P = mg \end{array}\)

• Ô tô chuyển động thẳng đều nên:

\(\begin{array}{l} a = \frac{{F - {F_{msl}}}}{m} = 0\\ < = > F = {F_{msl}} = \mu .N = \mu .mg \end{array}\)

Lực phát động: \(F = 0,08.1500.9,81 \approx 1177{\mkern 1mu} N\)

Một xe ô tô đang chạy trên đường lát bê tông với vận tốc v₀ = 100km/h thì hãm lại. Hãy tính quãng đường ngắn nhất mà ô tô 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 μ_t = 0,7.

b) Đường ướt μ_t = 0,5.

Hướng dẫn giải:

Ô tô đi được quãng đường ngắn nhất trước khi dừng lại nếu ta hãm phanh gấp đến mức bánh xe trượt mà không lăn. Lúc này lực hãm là lực ma sát trượt.

Áp dụng công thức định luật II Niuton:

\(\begin{array}{l} a = - \frac{{{F_{mst}}}}{m} = - \frac{{{\mu _t}.mg}}{m} = - {\mu _t}.g\\ S = \frac{{ - v_0^2}}{{2a}} = \frac{{ - v_0^2}}{{2( - {\mu _t}.g)}} = \frac{{v_0^2}}{{2{\mu _t}.g}} \end{array}\)

a) \({\mu _t} = {\rm{ }}0,7.\)

\(S = \frac{{{{(\frac{{100}}{{3,6}})}^2}}}{{2.0,7.9,81}} \approx 56,2(m)\)

b) \({\mu _t} = {\rm{ }}0,5.\)

\(S = \frac{{{{(\frac{{100}}{{3,6}})}^2}}}{{2.0,5.9,81}} \approx 56,2(m)\)

Một vật khối lượng m = 400g đặt trên mặt bàn nằm ngang (hình 20.6). Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt bàn là μ_t = 0,3. Vật bắt đầu được kéo đi bằng một lực F = 2N có phương nằm ngang.

a) Tính quãng đường vật đi được sau 1s.

b) Sau đó, lực F ngừng tác động. Tính quãng đường vật đi tiếp cho tới lúc dừng lại.

Hướng dẫn giải:

Ta có: \({F_{ms}} = \mu mg\)

Chọn chiều dương là chiều lực \(\vec F\)

Áp định luật II Newton ta có:

\({a_1} = \frac{{F - {F_{ms}}}}{m} = \frac{{F - \mu mg}}{m} = \frac{{2 - 0,3.0,4.9,81}}{{0,4}} \approx 2,06{\mkern 1mu} (m/{s^2})\)

a) Quãng đường vật đi được sau 1s: 

Với v₀ = 0 thì \({S_1} = \frac{{{a_{1.}}{t_1}^2}}{2} = \frac{{2,{{06.1}^2}}}{2} = 1,03(m)\)

b) Khi lực \(\vec F\) ngừng tác dụng thì : 

\({a_2} =  - \mu g =  - 0,3.9,81 \approx  - 2,94(m/{s^2})\)

Với vận tốc v₁ = a₁t₁ = 2,06 (m/s) và v₂ = 0 thì:

\({S_2} =  - \frac{{{v_1}^2}}{{2{a_2}}} = \frac{{ - 2,{{06}^2}}}{{2( - 2,94)}} \approx 0,72(m)\)

Trên đây là nội dung hướng dẫn giải chi tiết bài tập SGK nâng cao môn Vật lý 10 Chương 2 Bài 20 Lực ma sát được trình bày rõ ràng, cụ thể với phương pháp ngắn gọn và khoa học. Hy vọng rằng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em học sinh lớp 10 học tập thật tốt!