TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 KNTT Trang 1 GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T CHƯƠNG 3 ĐỘNG LỰC HỌC Bài 18 LỰC MA SÁT I TÓM TẮT KIẾN THỨC TRỌNG TÂM 1 Lực ma sát nghỉ ( msnF ) Lực ma sát nghỉ là[.]
TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT CHƯƠNG 3: ĐỘNG LỰC HỌC Bài 18: LỰC MA SÁT I TÓM TẮT KIẾN THỨC TRỌNG TÂM Lực ma sát nghỉ ( Fmsn ) - Lực ma sát nghỉ lực ma sát tác dụng lên mặt tiếp xúc vật vật có xu hướng chuyển động mà chưa chuyển động - Ví dụ 1: Một người đẩy thùng hàng thùng hàng chưa chuyển động, lúc này, có lực ma sát nghỉ xuất tác dụng lên mặt tiếp xúc thùng hàng với mặt sàn để cân với lực đẩy người - Ví dụ 2: Một vật đứng yên mặt phẳng nghiêng góc so với mặt phẳng ngang Lúc này, xuất lực ma sát nghỉ tác dụng lên vật cân với thành phần P1 trọng lực ( P1 = P sin ) 𝛼 - Ví dụ 3: Một người đường Chân người tác dụng lên đường lực F hướng phía sau mặt đường tác dụng lên chân người lực Fmsn hướng phía trước Trong trường hợp này, lực ma sát nghỉ đóng vai trị giúp người chuyển động tiến phía trước Lực ma sát trượt ( Fmst ) a Lực ma sát trượt lực tác dụng lên mặt tiếp xúc vật vật trượt bề mặt vật khác b Tính chất: - Fmst gần khơng phụ thuộc vào diện tích bề mặt tiếp xúc - Fmst tỉ lệ với lực ép vng góc vật lên mặt tiếp xúc - Fmst không phụ thuộc vào tốc độ chuyển động vật - Fmst phụ thuộc vào chất tình trạng hai mặt tiếp xúc b Đặc điểm: - Điểm đặt: Ở bề mặt tiếp xúc vật với mặt tiếp xúc - Phương: Song song với bề mặt tiếp xúc - Chiều: Ngược chiều với chiều chuyển động vật - Độ lớn: Fmst = t N Trong đó: + t hệ số ma sát trượt vật mặt tiếp xúc + N áp lực vật lên mặt tiếp xúc Ví dụ: Lực ma sát trượt xuất kéo vật trượt sàn nhà; cọ rửa vết bẩn tường, sàn nhà; … Chú ý: + Hệ số ma sát phụ thuộc vào tình trạng, tính chất, chất liệu bề mặt tiếp xúc; Hệ số ma sát khơng có đơn vị + Trong đời sống kĩ thuật, để giảm ma sát, người ta thay vật trượt vật lăn Lực ma sát xuất vật lăn vật khác gọi lực ma sát lăn Hệ số ma sát lăn nhỏ hệ số ma sát trượt ( l < t ) GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT - Ví dụ 1: Khi cần di chuyển vật nặng, người ta thường không kéo vật mà thường đặt vật xe lăn Các loại phương tiện giao thơng có bánh ứng dụng từ điều - Ví dụ 2: Vịng bi – bạc đạn có vai trị giảm ma sát tối đa Vòng bi gắn vào phận chuyển động máy móc Mục đích để ngăn chặn lượng thất cách giảm lực ma sát Nếu khơng sử dụng vịng bi, ma sát lớn làm tổn hao lượng, lâu dài gây nguy hại cho máy móc GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT II PHÂN LOẠI BÀI TẬP Dạng 1: Bài tập lực ma sát 1.1.Phương pháp giải - Công thức lực ma sát: Fms N - Áp lực N tính cách sử dụng tính chất thành phần vecto hợp lực theo phương vng góc với mặt phẳng tiếp xúc - Lực ma sát nghỉ cực đại lớn gần lực ma sát trượt - Cần sử dụng phối hợp phép phân tích lực (tổng hợp lực), định luật Niutơn công thức ở phần động học để giải tập ở phần 1.2 Bài tập minh họa Bài 1: Chọn ba phương án thay đổi: tăng, giảm, không đổi lực ma sát trường hợp cụ thể Trường hợp Sự thay đổi lực ma sát Diện tích hai mặt tiếp xúc tăng lên Lực ép hai mặt tiếp xúc tăng lên Khi tốc độ vật giảm Vật trượt bề mặt nhám Bài 2: Một người đẩy thùng có khối lượng 50 kg bởi lực F hướng theo phương ngang cho thùng trượt sàn nằm ngang với tốc độ không đổi m/s Hệ số ma sát trượt thùng sàn 0, Lấy g 10 m/s2 Tính a.Lực ép hai mặt tiếp xúc thùng sàn b.Lực ma sát trượt thùng sàn c.Độ lớn lực F d.Bây người thơi khơng tác dụng lực nữa, hỏi thùng chuyển động ? Tính gia tốc thùng quãng đường thùng chuyển động sau lực F ngừng tác dụng? Bài 3:Một người đẩy thùng 35 kg theo phương ngang lực 100 N Hệ số ma sát 0, 37 trượt thùng sàn a Thùng có chuyển động hay khơng ? b.Hỏi sàn tác dụng lên thùng lực ma sát ? c.Nếu người thứ hai đẩy theo phương ngang để giúp cho thùng dich chuyển: + Tính độ lớn lực ma sát trượt đó? + Lực đẩy phải để thùng dịch chuyển? d.Giả sử có người thứ hai giúp đỡ cách tác dụng vào thùng lực theo phương thẳng đứng hướng lên, thì lực phải để lực đẩy 100 N người thứ làm thùng dịch chuyển ? Hướng dẫn giải Bài 1: Trường hợp Sự thay đổi lực ma sát Diện tích hai mặt tiếp xúc tăng lên Không đổi Lực ép hai mặt tiếp xúc giảm xuống Giảm xuống Khi tốc độ vật giảm Không đổi Vật trượt bề mặt nhám Tăng lên Bài 2: Câu a,b,c Tác dụng lên thùng có lực sau: trọng lực P , phản lực N , lực kéo F , lực ma sát trượt F mst Do thùng chuyển động thẳng nên P + N + F + F mst = (1) Suy GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT N = P = 500 N Fmst = mg = 200 N F = Fmst = 200N d.Tác dụng lên thùng có lực sau: trọng lực P , phản lực N ,lực ma sát trượt F mst Áp dụng định luật II Newton ta có P + N + F mst = ma (2) Chiếu (2) lên trục Oy (hình vẽ): N – P = 0, suy N = P = mg =500 N Chiếu (2) lên trục Ox: ma = − Fmst = − N Suy a = -4 m/s2 Vậy sau lực F ngừng tác dụng thùng chuyển động với chậm dần với gia tốc a = -4 m/s2 Quãng đường thùng chuyển động sau lực F ngừng tác dụng: ADCT: v − v02 = 2as Suy s = 0,5 m Bài 3: Câu a b Do F mg nên thùng khơng chuyển động Khi lực ma sát nghỉ cân với lực F: Fmsn = F = 100 N c + Fmst = N = mg = 129,5 N + Để thùng hàng chuyển động, hệ thức sau phải thỏa mãn F + F ' Fmst Suy F ' 29,5 N d N = mg – Fđ Để thùng hàng chuyển động, hệ thức sau phải thỏa mãn F Fmst = N = (mg − Fd ) Suy ra: F Fd mg − 78 N 1.3.Bài tập vận dụng Bài 1: Một vật có trọng lượng 220 N nằm sàn hệ số ma sát trượt 0, 32 a.Khi vật chuyển động mà muốn có vận tốc khơng đổi thì phải tác dụng lực theo phương ngang ? b Nếu tác dụng lực 90,2 N theo phương ngang, chiều chuyển động vật thì vật đạt gia tốc bao nhiêu? Bài 2: Một ô tô chạy đường với vận tốc vo 100 km/h thì hãm phanh Tính quãng đường mà ô tô lúc dừng hai trường hợp sau: a/ Đường khô, hệ số ma sát đường bánh xe k 0,7 ? b/ Đường ướt, hệ số ma sát đường bánh xe 0,5 ? u GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT Bài 3: Kéo bê tông trọng lượng 120000 N mặt đất với vận tốc không đổi 0,5 m/s, lực kéo theo phương ngang có độ lớn 54000 N a.Xác định hệ số ma sát bê tông mặt đất ? b.Hãy miêu tả chuyển động bê tơng giảm lực kéo xuống cịn 12000N Tính qng đường bê tơng cịn chuyển động sau đó? Bài 4: Một giáo viên đẩy sách bách khoa toàn thư nặng 1,0 kg bàn Giáo viên phải tác dụng lực 5,0 N để sách bắt đầu trượt bàn 4,0 N để giữ cho sách trượt với vận tốc không đổi 0,30 m/s mặt bàn Lấy g = 10 m/s2 a.Xác định hệ số ma sát trượt sách bàn b.Nếu giáo viên ngừng đẩy sách thì độ lớn lực tổng hợp tác dụng lên sách bao nhiêu? c.Nếu giáo viên ngừng đẩy sách, xác định gia tốc sách từ miêu tả tính chất chuyển động trượt sách mặt bàn d.Xác định quãng đường sách chuyển động sau giáo viên ngừng đẩy sách Hướng dẫn giải Bài 1: a Khi vật chuyển động trượt tác dụng lực kéo F Chọn hệ quy chiếu hình vẽ, vật chịu tác dụng lực: N , P, Fms , F Theo định lụât II Newton ta có: N + P + Fms + F = Chiếu lên trục Ox: F − Fms = (1) Từ (1) (2): F = Fms = N = P = 0,32.220 = 70, N b Nếu tác dụng lực F = 90,2 N theo phương ngang, Chọn hệ quy chiếu hình vẽ, vật chịu tác dụng lực: N , P, Fms , F Theo định lụât II Newton ta có: N + P + Fms + F = ma Chiếu lên trục Ox: F − Fms = ma (1) Chiếu lên trục Oy: N − P = N = P = mg (2) Từ (1) (2): ma = F − Fms = 90, − 70, = 19,8N mg = 220 N ma 19,8 = a = 0,9m / s mg 220 Bài 2: Chọn hệ quy chiếu hình vẽ vật chịu tác dụng lực: N, P, Fms Theo định lụât II Newton ta có: N + P + Fms = ma Chiếu lên trục Ox: −Fms = ma (1) Chiếu lên trục Oy: N − P = N = P = mg (2) − mg Từ (1) (2): a = = − g = −0,1.9,8 = −0,98(m / s ) m Chọn chiều dương chiều chuyển động, gia tốc xe là: −F a = ms = − g m a Đường khô: a = − k g = −0, 7.10 = −7m / s y x 250 0− 2 v − v0 Quãng đường xe kể từ lúc hãm phanh đến dừng lại là: s = = = 55,114(m) 2a 2.(−7) b Đường ướt: a = − u g = −0,5.10 = −5m / s Quãng đường xe kể từ lúc hãm phanh đến dừng lại là: GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT 250 0− 2 v − v0 = 77,16(m) s= = 2a 2.(−5) Bài 3: Chọn hệ trục tọa độ Oxy hình vẽ a P = 12.104 N y x F = 54.103 N Fms 54.103 = = 0, 45 P 12.104 b Khi lực kéo giảm xuống, hợp lực lực kéo lực ma sát khác không hướng ngược chiều chuyển động, vật chuyển động chậm dần với gia tốc a Fhl = ma = F − Fms = 12.103 − 54.103 = −42.103 N ma −42.103 2 Lấy g =10 m/s mg = 12.104 a = −3,5m / s F = Fms = P = Quãng đường vật chuyển động vận tốc không là: v − v02 − 0,52 s= = = ( m) 2a 2(−3,5) 28 Bài 4: Chọn chiều dương chiều chuyển động a Khi sách chuyển động với vận tốc không đổi, hợp lực tác dụng lên sách không F Fmst = F mg = F = = = 0, mg 1.10 b Khi giáo viên ngừng đẩy sách: Fhl = Fms = − mg = −4 N −F gia tốc sách là: a = ms = − g = −0, 4.10 = −4m / s m Sách chuyển động chậm dần với vận tốc đầu 0,3 m/s c Quãng đường sách kể từ lúc giáo viên ngừng đẩy đến dừng lại v − v02 − 0,32 s= = = ( m) 2a 2.(−4) 80 Dạng 2: Bài tập vận dụng lực ma sát 2.1 Phương pháp giải Bước Chọn hệ trục Oxy: Trục Ox phương, chiều với chiều chuyển động, trục Oy vng góc với trục Ox, hướng lên Nêu tên biểu diễn lực tác dụng lên vật: Lực Phương Chiều Độ lớn Thẳng đứng Hướng xuống P = mg Trọng lực P Xác định Vng góc với bề Ngược chiều với áp chiếu lực tác Phản lực N mặt tiếp xúc lực dụng lên vật lên trục Oy Song song với bề mặt Ngược chiều chuyển F = N Lực ma sát trượt Fmst mst tiếp xúc động vật … … … … Bước Viết phương trình định luật II Newton P + N + F mst + = ma (1) Bước GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT Chiếu (1) lên trục Ox ta phương trình: Px − Fmst + = a (2) (nếu vật chuyển động thẳng a = 0) Chiếu (1) lên trục Oy ta phương trình: − Py + N + = (3) Bước Sử dụng hai phương trình (2) (3) để thực yêu cầu đề 2.2 Bài tập minh hoạ Bài 1: Một hòm khối lượng m = 50 kg đặt sàn nhà Người ta tác dụng lên hòm lực F để hòm chuyển động sàn nhà Hệ số ma sát trượt hịm sàn nhà 0,3 Tính độ lớn lực F lực ma sát trượt trường hợp sau: a.lực F hướng chếch lên hợp với phương ngang góc = 200 b.lực F hướng chếch xuống hợp với phương ngang góc = 200 c.So sánh hai trường hợp (a) (b) vận dụng vào thực tế, trường hợp vào cần tác dụng lên vật lực kéo chếch lên trường hợp cần tác dụng lên vật lực F hướng xuống Bài 2: Một vật bắt đầu trượt đỉnh mặt phẳng nghiêng dài m cao m Lấy g = 10 m / s , hệ số ma sát vật mặt phẳng nghiêng 0,2 a.Biểu diễn lực tác dụng lên vật? b.Tính gia tốc vật trường hợp c.Tính vận tốc vật ở chân dốc Bài 3: Một khối gỗ 4kg bị ép ván, lực nén ván lên khối gỗ 50N Hệ số ma sát trượt gỗ ván 0,5 lấy g =10m/s2 a Hỏi khối gỗ có tự trượt xuống không ? b Cần tác dụng lên khối gỗ lực F thẳng đứng theo chiều nào, độ lớn để khối gỗ lên ? Suy F = 90 N Hướng dẫn giải Bài 1: Tác dụng lên thùng có lực sau: trọng lực P , phản lực N , lực kéo F , lực ma sát trượt F mst Do thùng chuyển động thẳng nên P + N + F + F mst = (1) a.Chiếu (1) lên trục Ox ta có: F cos − Fmst = Suy F cos − N = (2) Chiếu (1) lên trục Oy ta có: N + F sin − P = Suy N = mg − F sin (3) Thay (3) vào (2) ta có F cos − (mg − F sin ) = Thay số, suy F 144N Lực ma sát trượt Fmst = N = (mg − F sin ) 135 N b.Chiếu (1) lên trục Ox ta có: F cos − Fmst = Suy F cos − N = (2) Chiếu (1) lên trục Oy ta có: N − F sin − P = Suy N = mg + F sin (3) Thay (3) vào (2) ta có F cos − (mg + F sin ) = Thay số, suy F 179N Lực ma sát trượt Fmst = N = (mg + F sin ) 168 N c.Nhận xét: Nếu ta kéo vật bởi lực F chếch lên lực tác dụng lực ma sát nhỏ trường GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT hợp kéo vật bởi lực F chếch xuống Vì vậy, thực tế, kéo vật nên tác dụng vào vật lực hường lên trên, nhiên, cần tăng lực ma sát (ví dụ lau, chùi sàn nhà) thì nên tác dụng lên vật lực hướng xuống Bài 2: Tác dụng lên thùng có lực sau: trọng lực P , phản lực N , lực ma sát trượt F mst Phương trình định luật II Newton: P + N + F mst = ma (1) Chiếu (1) lên trục Ox ta có: P sin − Fmst = ma Suy mg sin − N = ma (2) Chiếu (1) lên trục Oy ta có: N − P cos = Suy N = mg cos (3) Thay (3) vào (2) ta có mg sin − mg cos = ma Suy a = g (sin − cos ) Với sin = h = ;cos = a = 4,4 m/s2 5 c.Vận tốc vật ở chân dốc Áp dụng công thức v − v02 = 2as Ta có: vcd − v02 = 2a Suy ra: vcd 6, 63m / s Bài 3: Theo định luật II Newtơn: P + F ms1 + F ms + N = ma Để khúc gỗ trượt xuống: P > 2Fms P = mg = 40 N 2Fms = 50 N Vậy khúc gỗ không trượt xuống a.Để khúc gỗ lên (a=0) thì lực F phải hướng lên trên, vật trược lên Fms hướng xuống ngược chiều với chuyển động (F có phương thẳng đứng) F – P – 2Fms = Suy F = 90 N 2.3 Bài tập vận dụng Bài 1: Một khúc gỗ khối lượng kg đặt sàn nhà Người ta kéo khúc gỗ lực F hướng chếch lên hợp với phương nằm ngang góc α=30o Biết hệ số ma sát trượt gỗ sàn 0,2 Lấy g = 10 m/s2 Giá trị F để khúc gỗ chuyển động nhanh dần sàn với gia tốc 1,0 m/s2 Bài 2: Một vật nhỏ đặt máng nghiêng MN đủ dài hợp với mặt phẳng nằm ngang góc = 20o Hệ số ma sát nghỉ ma sát vật máng nghiêng có trị số 0,2 Ta truyền cho vật vận tốc ban đầu v = m/s hình vẽ Lấy g = 10m / s a.Tính gia tốc vật trường hợp hệ số ma sát vật mặt phẳng nghiêng 0,2 b.Tính độ cao lớn vật lên đươc Bài 3: Người ta đặt ly lên tờ giấy ở bàn, rồi dùng tay kéo tờ giấy theo phương ngang a Biết hệ số ma sát ly tờ giấy 0, lấy g 10 m /s2 Cần truyền cho tờ giấy gia tốc để ly bắt đầu trượt tờ giấy? b.Trong điều kiện trên, lực tác dụng lên tờ giấy ? Biết hệ số ma sát tờ giấy bàn ' 0,2 Khối lượng ly m 50 g Hướng dẫn giải Bài 1: GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT Bài 2: a.Tác dụng lên thùng có lực sau: trọng lực P , phản lực N , lực ma sát trượt F mst Phương trình định luật II Newton: P + N + F mst = ma (1) Chiếu (1) lên trục Ox ta có: − P sin − Fmst = ma Suy −mg sin − N = ma (2) Chiếu (1) lên trục Oy ta có: N − P cos = Suy N = mg cos (3) Thay (3) vào (2) ta có −mg sin − mg cos = ma Suy a = −g (sin + cos ) 5,3m / s b.Khi vật lên đến độ cao cực đại vận tốc khơng Áp dụng cơng thức v − v02 = 2as Ta có: v02 = 2as Suy ra: s 0,85m Độ cao cực đại mà vật đạt được: h = s sin 0,30m Bài 3: a.Giấy bắt đầu trượt ly thì lực tác dụng phải lớn lực ma sát:Fms = ma Suy ra: a = Fms/ m = μ.m.g/m = μ.g = 0,3.10 = 3m/s2 b.Fk – Fms = m.a Suy ra: Fk = m.a + μ.m.g = 0,25N Dạng 3: Bài tập liên hệ thực tế lực ma sát 3.1 Phương pháp giải Nắm vững kiến thức lực ma sát, liên hệ để giái thích tượng thực tế có liên quan đến lực ma sát 3.2 Bài tập minh hoạ Bài Hãy giải thích tượng sau cho biết tượng ma sát có ích hay có hại a Khi sàn đá hoa lau dễ bị ngã b Ơtơ vào chỗ bùn lầy, có bánh quay tít mà xe khơng tiến lên c Giày đế bị mịn d Phải bơi nhựa thơng vào dây cung ở cần kéo nhị (đàn cò) Bài Để đẩy tủ, cần tác dụng lực kéo theo phương nằm ngang có giá trị tối thiểu 300 N để thắng lực ma sát nghỉ Nếu người kéo tủ với lực 35N người đẩy tủ với lực 260 N, làm dịch chuyển tủ khơng? Bài Vì muốn cho đầu tàu hoả kéo nhiều toa thì đầu tàu phải có khối lượng lớn Bài 4: Khơng dùng keo dính hay chất liệu tương tự, tìm cách để hai sách cho chúng tách rời nhau? Hướng dẫn giải Bài GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT a Khi sàn đá hoa lau dễ bị ngã: sàn đá hoa trơn, có nước thì làm giảm độ ma sát trượt chân người sàn Trong trường hợp ma sát trượt có ích b Ơtơ vào chỗ bùn lầy, có bánh quay tít mà xe không tiến lên được: bánh xe quay bùn lầy nên khơng có ma sát nên xe khơng thể di chuyển Trong trường hợp ma sát có ích c Giày đế bị mòn: ma sát nhiều nên giày bị mòn Trong trường hợp ma sát có hại d.Phải bơi nhựa thơng vào dây cung ở cần kéo nhị (đàn cò): để tăng ma sát giữu dây cung cần kéo giúp đàn kêu to Trong trường hợp ma sát có ích Bài - Hợp lực tác dụng lên tủ theo phương ngang F = F1 + F2 = 260 + 35 = 295N - Vì lực F có độ lớn nhỏ 300N nên không thắng lực ma sát nghỉ, khơng thể làm dịch chuyển tủ Bài Trong chuyển động đồn tàu, lực phát động lực ma sát nghỉ đường ray tác dụng lên bánh xe phát động đầu tàu Muốn đầu tàu kéo nhiều toa, lực ma sát phải lớn Mà lực ma sát tỉ lệ với áp lực lên đường tàu nên khối lượng đầu tàu phải lớn Bài 4: Xen kẽ trang sách hai sách với nhau, lực ma sát trang giấy giữ hai sách chặt với Đã có thí nghiệm chứng tỏ hai máy kéo không thắng lực ma sát 3.3 Bài tập vận dụng Bài Giải thích bôi dầu mỡ lại giảm ma sát? Bài Tại muốn xách mít nặng phải nắm chặt tay vào cuống mít? Bài Một xe tải chở hòm, chạy mặt sàn nằm ngang Trong trường hợp sau rõ sàn xe có tác dụng lực ma sát nghỉ lên hịm khơng? Nếu có, lực phụ thuộc vào có chiều nào? -Xe đứng n - Xe chuyển động nhanh dần - Xe chuyển động chậm dần - Xe chuyểng động thẳng Bài Theo định luật III Niwton, lực phản lực có độ lớn Vậy mà hai người thi kéo co, có người thắng người thua sao? Bài 5: Trong phim Indiana Jones, giáo sư Henry Walton đứng trước hẻm sâu phải vượt qua nó, phía có cành to cao để giáo sư với tới Trong tay giáo sư có roi dây Em nghĩ cách giúp giáo sư vượt qua hẻm sâu đó? Hướng dẫn giải Bài 1: Khi bôi dầu mỡ lên mặt tiếp xúc hai vật làm cho tính chất mặt tiếp xúc thay đổi, hai vật khơng cịn cọ sát trực tiếp Vì hệ số ma sát vật liệu nhớt nhỏ nên lực ma sát giảm đáng kể so với không bôi dầu mỡ nhớt, GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang 10 TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT Chọn C Câu Chọn phát biểu sai Lực ma sát nghỉ A có hướng ngược với hướng thành phần lực song song với mặt tiếp xúc B có độ lớn độ lớn thành phần lực song song với mặt tiếp xúc C có phương song song với mặt tiếp xúc D lực có hại Hướng dẫn giải Lực ma sát nghỉ - xuất có thành phần lực song song với mặt tiếp xúc tác dụng lên vật làm vật có xu hướng chuyển động vật chưa chuyển động - có phương song song với mặt tiếp xúc; - có hướng ngược với hướng thành phần lực song song với mặt tiếp xúc.; - có độ lớn độ lớn thành phần lực song song với mặt tiếp xúc; - có nhiều lợi ích sống: giúp người cầm nắm vật, trang, đồ vật treo tường, lực phát động giúp người chuyển động,… Chọn D Câu Hệ số ma sát trượt vật với mặt tiếp xúc µt, phản lực mà mặt tiếp xúc tác dụng lên vật N Lực ma sát trượt tác dụng lên vật Fmst Hệ thức N A Fmst = B Fmst = t N C Fmst = t2 N D Fmst = t N t Hướng dẫn giải F = Biểu thức tính độ lớn lực ma sát trượt: mst t N Trong đó: + t hệ số ma sát trượt vật mặt tiếp xúc + N áp lực vật lên mặt tiếp xúc Chọn D Câu Khi tăng lực ép tiếp xúc hai vật hệ số ma sát hai mặt tiếp xúc A tăng lên B giảm C không đổi D tăng rồi giảm Hướng dẫn giải Hệ số ma sát trượt không phụ áp lực vật lên mặt tiếp xúc nên tăng lực ép tiếp xúc hai vật hệ số ma sát hai mặt tiếp xúc không đổi Chọn C Câu Chiều lực ma sát nghỉ A ngược chiều với vận tốc vật B ngược chiều với gia tốc vật C ngược chiều với thành phần ngoại lực song song với mặt tiếp xúc D vng góc với mặt tiếp xúc Hướng dẫn giải lực ma sát nghỉ ngược chiều với thành phần ngoại lực song song với mặt tiếp xúc Chọn C Câu Một vật trượt có ma sát mặt tiếp xúc nằm ngang Nếu diện tích tiếp xúc vật giảm lần thì độ lớn lực ma sát trượt vật mặt tiếp xúc A giảm lần B tăng lần C giảm lần D không thay đổi Hướng dẫn giải Lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc hai mặt tiếp xúc nên diện tích tiếp xúc tăng lên hay giảm thì độ lớn lực ma sát trượt không thay đổi Chọn D Câu 10 Độ lớn lực ma sát trượt tác dụng lên vật giảm lần A tăng hệ số ma sát lên lần B tăng diện tích tiếp xúc vật mặt tiếp xúc lên hai lần C giảm tốc độ chuyển động vật lần D giảm áp lực vật đè lên mặt tiếp xúc lần GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang 19 TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT Hướng dẫn giải Lực ma sát trượt - phụ thuộc vào tình trạng, chất liệu hai mặt tiếp xúc; - tỉ lệ với áp lực vật lên mặt tiếp xúc; - không phụ thuộc vào tốc độ vật; - khơng phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc hai mặt tiếp xúc Nên giảm áp lực lần lực ma sát trượt giảm lần Chọn D Câu 11 Một vật khối lượng m trượt mặt phẳng ngang Biết hệ số ma sát trượt vật mặt phẳng µ Gia tốc trọng trường g Biểu thức xác định lực ma sát trượt A Fmst = mg B Fmst = g C Fmst = m D Fmst = mg Hướng dẫn giải Khi vật trượt mặt phẳng ngang, áp lực vật đè lên mặt tiếp xúc Q = P = mg Lực ma sát: Fmst = Q = mg Chọn A Câu 12 Dưới tác dụng lực kéo không đổi song song với mặt tiếp xúc, viên gạch hình hộp chữ nhật trượt ván khô đặt nằm ngang Trong cách làm sau đây: Cách 1: làm ướt ván Cách 2: nâng ván lên thành mặt phẳng nghiêng Cách 3: thay đổi tốc độ chuyển động vật Cách 4: lật viên gạch sang mặt tiếp xúc khác Số cách làm cho lực ma sát trượt mà mặt tiếp xúc tác dụng lên vật thay đổi A cách B cách C cách D cách Hướng dẫn giải Lực ma sát trượt - phụ thuộc vào tình trạng, chất liệu hai mặt tiếp xúc; - tỉ lệ với áp lực vật lên mặt tiếp xúc; - không phụ thuộc vào tốc độ vật; - không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc hai mặt tiếp xúc Nên cách không làm thay đổi độ lớn lực ma sát trượt; Cách làm thay đổi tình trạng bề mặt tiếp xúc; cách thay đổi áp lực vật lên mặt tiếp xúc Chọn B Câu 13 Ban đầu, tác dụng lực kéo song song với mặt tiếp xúc, viên gạch hình hộp chữ nhật trượt gỗ khô đặt nằm ngang Độ lớn lực ma sát trượt tác dụng lên vật giảm A làm ướt ván B giữ nguyên độ lớn lực, thay đổi hướng lực chếch xuống C giữ nguyên độ lớn lực, thay đổi hướng lực chếch lên D giữ nguyên hướng lực, tăng độ lớn lực tác dụng lên vật Hướng dẫn giải Lực ma sát trượt phụ thuộc vào tình trạng, chất liệu hai mặt tiếp xúc; tỉ lệ với áp lực vật lên mặt tiếp xúc; Cách làm tăng hệ số ma sát với bề mặt tiếp xúc lực ma sát tăng lên; Cách làm tăng áp lực vật lên mặt tiếp xúc, lực ma sát tăng lên; Cách làm giảm áp lực vật tiếp xúc lực ma sát giảm đi; Cách không làm thay đổi áp lực nên lực ma sát không đổi Chọn C Câu 14 Chọn phát biểu sai Khi người bộ, lực ma sát tác dụng lên chân người A lực ma sát nghỉ B có hướng ngược với hướng chuyển động người C có phương song song với mặt đường D có vai trị giúp người tiến phía trước Hướng dẫn giải GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang 20 TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT Khi người bộ, chân người tác dụng lên mặt tiếp xúc lực hướng phía sau Mặt tiếp xúc tác dụng lên chân người lực ma sát nghỉ có hướng ngược lại, vậy, lực có hướng hướng chuyển động người có vai trị lực phát động giúp người tiến phía trước Chọn B Câu 15 Chọn phát biểu sai Một vật khối lượng m nằm yên mặt phẳng nghiêng góc so với phương ngang thì A lực ma sát tác dụng lên vật lực ma sát nghỉ B lực ma sát tác dụng lên vật ngược hướng với thành phần trọng lực theo phương mặt phẳng nghiêng C độ lớn lực ma sát nghỉ tác dụng lên vật Fmsn = mg cos D vật trượt ta tăng góc nghiêng mặt phẳng nghiêng Hướng dẫn giải - Khi vật nằm yên mặt phẳng nghiêng, lực ma sát nghỉ xuất cân với thành phần P1 trọng lực P nên + Fmsn P1 + Fmsn = P1 = mg sin - Nêu ta tăng dần góc nghiêng thì độ lớn P1 tăng dần đến vượt qua lực ma sát nghỉ cực đại, vật trượt xuống Chọn C Câu 16 Trong nhận định sau đây: (1) Đế dép, lốp ô tô, lốp xe đạp phải khứa ở mặt cao su để tăng ma sát trượt (2) Việc sử dụng lăn, bánh xe, ổ bi kĩ thuật đời sống để thay ma sát trượt bởi ma sát lăn giúp hạn chế tác hại lực ma sát trượt (3) Cán cuốc khơ khó cầm cán cuốc ẩm ướt cán cuốc ẩm, thớ gỗ phồng lên, ma sát tăng lên dễ cầm Các nhận định A (1), (2) (3) B (2) (3) C (2) D (1) (2) Hướng dẫn giải Đế dép, lốp ô tô, lốp xe đạp phải khứa ở mặt cao su để tăng ma sát nghỉ Do đó, nhận định (1) sai, nhận định (2) (3) Chọn B Câu 17 Vai trò lực ma sát trượt tượng sau đây? A Phanh xe đạp, ô tô, xe máy giúp xe dừng lại B Người ta quẹt que diêm vào vỏ hộp diêm để tạo lửa C Vào mùa đông, xoa hai bàn tay vào giúp tay ta ấm lên D Quyển sách nằm yên mặt phẳng nghiêng Hướng dẫn giải Lực ma sát nghỉ giữ cho sách nằm yên mặt phẳng nghiêng Chọn D Câu 18 Một vali đặt băng chuyền chuyển động sân bay Lực giữ cho vali nằm yên băng chuyền A lực ma sát nghỉ B lực ma sát trượt C trọng lực tác dụng lên vali D phản lực băng chuyền lên vali Hướng dẫn giải Lực ma sát nghỉ giữ cho vali nằm yên băng chuyền Chọn A Câu 19 Một thùng gỗ khối lượng m kéo trượt mặt phẳng ngang bởi lực F F hình vẽ Thùng chuyển động thẳng Hệ số ma sát trượt thùng mặt sàn Gia tốc trọng trường g Hệ thức sau không đúng? A Fmst = F cos B Fmst mg Trang 21 GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT C Fmst = (mg − F sin ) - Vật trượt nên: Fmst D Fmst = (mg − F cos ) Hướng dẫn giải = F cos - Mặt khác : Fms = N Fmst = (mg − F sin ) Fms mg Chọn D Câu 20 Một vật khối lượng m chuyển động trượt mặt phẳng ngang mặt phẳng nghiêng tác dụng lực F có độ lớn (hình 1, 2, 3, 4) Biết hệ số ma sát vật mặt tiếp xúc trường hợp Vật chịu tác dụng lực ma sát trượt lớn trường hợp sau đây? Hình A Hình Hình B Hình - Hình : Fmst = mg Hình C Hình Hướng dẫn giải D Hình Hình - Hình : Fmst = N = (mg − F sin ) F = N = (mg + F sin ) - Hình 3: mst - Hình : Fmst = N = mg sin Chọn C Câu 21 Một người đẩy vật trượt thẳng sàn nhà nằm ngang với lực nằm ngang có độ lớn 300N Khi đó, độ lớn lực ma sát trượt tác dụng lên vật A lớn 300N B nhỏ 300N C 300N D trọng lượng vật Hướng dẫn giải - Vật trượt nên : Fmst = F = 300 N Chọn C Câu 22 Một vật khối lượng 400 g trượt mặt phẳng ngang tác dụng lực F = 0,4 N Lấy g = 10m/s2 Hệ số ma sát trượt vật mặt phẳng ngang A B C 0,1 D 0,16 Hướng dẫn giải F 0, = 0,1 - Vật trượt nên : Fmst = F = 0, N = mst = N 0, 4.10 Chọn C Câu 23 Chọn phát biểu sai Một vật khối lượng kg đứng yên mặt phẳng ngang Biết hệ số ma sát trượt vật mặt phẳng ngang 0,3 Lấy g = 10m/s2 Khi tác dụng lực F = N theo phương ngang thì A vật đứng yên B độ lớn lực ma sát tác dụng lên vật 4N C độ lớn lực ma sát tác dụng lên vật 6N D lực ma sát tác dụng lên vật lực ma sát nghỉ Hướng dẫn giải - Lực ma sát nghỉ cực đại coi gần lực ma sát trượt nên : ( Fmsn )max Fmst = t mg = 0,3.2.10 = 6( N ) - Nếu tác dụng lực F = N theo phương ngang thì lực chưa đủ làm vật trượt từ trạng thái nghỉ, vật chịu tác dụng lực ma sát nghỉ có độ lớn N vật đứng yên Chọn C Câu 24 Một vật khối lượng m = 0,5kg đứng yên mặt phẳng nghiêng tác dụng lực F song song với mặt phẳng nghiêng có độ lớn 2N (hình vẽ) Lấy g = 10m/s2 = 300 Lực ma sát tác dụng lên vật trường hợp A N B 2,5 N GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang 22 TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH C 0,5 N VẬT LÝ 10 - KNTT D 4,5 N Hướng dẫn giải - Vật đứng yên mặt phẳng nghiêng nên: F + Fmsn − mg sin = Fmsn = mg sin − F = 0.5.10.0,5 − = 0,5( N ) Chọn C Câu 25 Khi đẩy ván trượt lực F1 = 20 N theo phương ngang thì chuyển động thẳng Nếu chất lên ván đá nặng 20kg thì để trượt phải tác dụng lực F2 = 60 N theo phương ngang Hệ số ma sát trượt ván mặt sàn A 0,25 B 0,2 C 0,1 D 0,15 Hướng dẫn giải Đặt m khối lượng ván, ∆m khối lượng đá Do hai trường hợp trượt (a = 0) nên ta có: F1 = mg F2 − F1 = .m.g F2 = (m + m) g = F2 − F1 = 0, m.g Chọn B Câu 26 Một vật có khối lượng 100 kg đứng yên thì bắt đầu chuyển động nhanh dần tác dụng lực F nằm ngang, sau 100 m, vật đạt vận tốc 36 km/h Biết hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang 0,05 Lấy g = 10 m/s2 Độ lớn lực F A 198 N B 45,5 N C 100 N D 316 N Hướng dẫn giải Chọn hệ quy chiếu hình vẽ vật chịu tác dụng lực: N, P, Fms , F Theo định lụât II Newton ta có: N + P + Fms + F = ma Chiếu lên trục Ox: F − Fms = ma (1) Chiếu lên trục Oy: N − P = N = P = mg (2) Từ (1) (2) F = ma + Fms = ma + mg y x v − v02 102 = = 0,5(m / s ) 2s 2.100 F = 100.0,5 + 0,05.100.10 = 100(N) Chọn C Câu 27 Cho vật có khối lượng 10kg đặt sàn nhà Một người tác dụng lực 30N kéo vật m theo phương ngang, hệ số ma sát vật sàn nhà = 0, Cho g = 10 Tính gia tốc vật s 2 #A m/s B m/s C m/s D 1m/s2 Hướng dẫn giải Chọn hệ quy chiếu hình vẽ vật chịu tác dụng lực: N,P,Fms ,F Mặt khác: a = Theo định lụât II Newton ta có: N + P + Fms + F = ma Chiếu lên trục Ox: F − Fms = ma (1) Chiếu lên trục Oy: N − P = N = P = mg (2) Từ (1) (2): F − mg 30 − 0, 2.10.10 a= = = 1(m / s ) m 10 Chọn D GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang 23 TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT Câu 28 Một vận động viên môn hốc (môn khúc côn cầu) dùng gậy gạt bóng để truyền cho m tốc độ đầu 10 m/s Hệ số ma sát trượt bóng mặt băng = 0,1 Lấy g = 9,8 Quãng đường mà s bóng dừng lại #A 30 m B 45 m C 51 m D 57 m Hướng dẫn giải Chọn hệ quy chiếu hình vẽ vật chịu tác dụng lực: N, P, Fms Theo định lụât II Newton ta có: N + P + Fms = ma y Chiếu lên trục Ox: −Fms = ma (1) Chiếu lên trục Oy: N − P = N = P = mg (2) x Từ (1) (2): − mg a= = − g = 0,1.9,8 = 0,98(m / s ) m Quãng đường bóng dừng lại −v02 −102 s= = = 51(m) 2a −2.0,98 Chọn C Câu 29 Một vật có khối lượng m= 400g đặt mặt bàn nằm ngang Hệ số ma sát trượt vật mặt bàn m = 0,3 Vật bắt đầu kéo lực F= N có phương nằm ngang Cho g = 10 Sau s lực s F ngừng tác dụng Quãng đường mà vật tiếp lúc dừng lại A 0,67 m B 1,24 m C 1,36 m D 1,65 m Hướng dẫn giải Giai đoạn 1: Khi vật chịu tác dụng lực kéo F Chọn hệ quy chiếu hình vẽ, vật chịu tác dụng lực: N,P,Fms ,F Theo định lụât II Newton ta có: N + P + Fms + F = ma y Chiếu lên trục Ox: F − Fms = ma (1) x Chiếu lên trục Oy: N − P = N = P = mg (2) Từ (1) (2): F − mg − 0,3.0, 4.10 a= = = 2(m / s ) m 0, Vận tốc vật sau s đầu chuyển động: v = v0 + at = 2.1 = 2(m / s) Giai đoạn 2: Khi vật không chịu tác dụng lực kéo F Gia tốc vật thu giai đoạn này: − mg a' = = − g = −0,3.10 = −3(m / s ) m Quãng đường bóng dừng lại −v −22 s= ' = = = 0, 67(m) 2a −2.3 Chọn A Câu 30 Một vật có khối lượng 1500 g đặt bàn dài nằm ngang Biết hệ số ma sát vật mặt bàn 0,2 Lấy g = 10 m/s2 Tác dụng lên vật lực có độ lớn 4,5 N theo phương song song với mặt bàn khoảng thời gian giây rồi tác dụng Quãng đường tổng cộng mà vật dừng lại A m B m C m D m Hướng dẫn giải Giai đoạn 1: Khi vật chịu tác dụng lực kéo F Chọn hệ quy chiếu hình vẽ, vật chịu tác dụng lực: N, P, Fms , F GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang 24 TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT Theo định lụât II Newton ta có: N + P + Fms + F = ma Chiếu lên trục Ox: F − Fms = ma (1) y Chiếu lên trục Oy: N − P = N = P = mg (2) Từ (1) (2): x F − mg 4,5 − 0, 2.1,5.10 a= = = 1(m / s ) m 1,5 Quãng đường vật giây đầu: s = at = 2(m) Vận tốc vật sau s đầu chuyển động: v = v0 + at = 2.1 = 2(m / s) Giai đoạn 2: Khi vật không chịu tác dụng lực kéo F − mg Gia tốc vật thu giai đoạn này: a' = = − g = −0, 2.10 = −2(m / s ) m −v −22 = 1(m) Quãng đường bóng dừng lại s = ' = 2a −2.2 ⟹ Tổng quãng đường: s = s1 + s2 = m Chọn D Câu 31 Vật có m = 1kg đứng yên Tác dụng lực F = 5N hợp với phương chuyển động góc 300 Sau chuyển động 4s, vật quãng đường 4m, cho g = 10m/s2 Hệ số ma sát trượt vật mặt sàn A 0,31 B 0,41 C 0,51 D 0,21 Hướng dẫn giải y Chọn hệ quy chiếu hình vẽ vật chịu tác dụng lực: N,P,Fms ,F Theo định lụât II Newton ta có: N + P + Fms + F = ma F.cos − Fms = ma Chiếu lên trục Ox: (1) N − P + F.sin = N = P − F.sin (2) Chiếu lên trục Oy: Từ (1) (2) F.cos −.(P − F.sin ) = ma Fcos − ma = P − Fsin 2.s 2.4 s = v0 t + at a = = = 0,5m / s 2 t Mà = x O Fk N Fms P 5cos300 − 1.0,5 = 0,51 1.10 − 5sin 300 Vậy Chọn C Câu 32 Vật khối lượng m đặt mặt phẳng nghiêng hợp với phương nằm ngang góc α (hình vẽ) Hệ số ma sát trượt vật mà mặt phẳng nghiêng μt Khi thả ra, vật trượt xuống Gia tốc vật phụ thuộc vào nhữn đại lượng nào? A μt, m, α B μt, g, α C μt, m, g D μt, m, g, α Hướng dẫn giải + Có ba lực tác dụng lên vật vật trượt xuống mặt phẳng nghiêng: N, P, Fms + Áp dụng định luật II Niuton, ta có: N + P + Fms = ma + Chọn hệ trục gồm: Ox hướng theo chiều chuyển động vật: mặt phẳng nghiêng, Oy vng góc với Ox GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T y m m Px Py x Trang 25 TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT hướng xuống + Chiếu biểu thức vecto (1) lên trục Ox, Oy ta được: Theo trục Ox: Px – Fms = ma ⟺ Px – μ.N = ma (2) Theo trục Oy: Py - N = (3) (theo trục Oy vật khơng có gia tốc) Thế (3) vào (2): P − Py mg sin − mg cos a= x = = g (sin − cos ) m m Kết cho thấy gia tốc a vật trượt có ma sát mặt phẳng nghiêng phụ thuộc vào g, μ, α Chọn B Câu 33 Một khúc gỗ khối lượng kg đặt sàn nhà Người ta kéo khúc gỗ lực F hướng chếch lên hợp với phương nằm ngang góc α=30o Khúc gỗ chuyển động nhanh dần với gia tốc 1,0 m/s2 sàn Biết hệ số ma sát trượt gỗ sàn 0,2 Lấy g = 10 m/s2 Giá trị F A 4,24 N B 4,85 N C 6,21 N D 5,12 N Hướng dẫn giải Chọn hệ quy chiếu hình vẽ y Vật chịu tác dụng lực: N, P, Fms , F x Theo định lụât II Newton ta có: N + P + Fms + F = ma O F.cos − Fms = ma Fk Chiếu lên trục Ox: (1) N Chiếu lên trục Oy: N − P + F.sin = N = P − F.sin (2) Fms Từ (1) (2) F.cos −.(P − F.sin ) = ma ma + mg F= = 6, 21(N) P cos + sin Chọn C Câu 34 Một hịm có khối lượng m = 20 kg đặt sàn nhà Người ta kéo hòm lực F hướng chếch lên hợp với phương nằm ngang góc = 200 hình vẽ Hòm chuyển động thẳng sàn nhà Hệ số ma sát trượt hòm sàn nhà = 0,3 Lấy g = 10m/s2 Độ lớn lực F A 57,56 N B 46,5 N C 42,6 N D 52,3 N Hướng dẫn giải y Chọn hệ quy chiếu hình vẽ Vật chịu tác dụng lực: N, P, Fms , F Theo định lụât II Newton ta có: N + P + Fms + F = Chiếu lên trục Ox: F.cos − Fms = (1) Chiếu lên trục Oy: N − P + F.sin = N = P − F.sin (2) x Từ (1) (2) F.cos − .(P − F.sin ) = P 0,3.20.10 F= = = 57.56(N) cos + sin cos 202 + 0.3.sin 200 Chọn A Câu 35 Một hòm khối lượng m = 40kg đặt mặt sàn nhà Hệ số ma sát trượt hòm sàn nhà μt = 0,2 Người ta đẩy hòm lực F = 200N theo phương hợp với phương nằm ngang góc α = 30°, chếch xuống phía (Hình vẽ) Lấy g = 9,8 m/s2 Gia tốc hòm GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang 26 TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH A 1,87 m/s2 B 2,87 m/s2 C 0,87 m/s2 Hướng dẫn giải Chọn hệ quy chiếu hình vẽ Vật chịu tác dụng lực: N, P, Fms , F VẬT LÝ 10 - KNTT D 3,87 m/s2 y Theo định lụât II Newton ta có: N + P + Fms + F = ma F.cos − Fms = ma Chiếu lên trục Ox: (1) Chiếu lên trục Oy: N − P − F.sin = N = P + F.sin (2) Từ (1) (2) F.cos −.(P + F.sin ) = ma F cos − (mg + F sin ) a= = 1,78(m / s ) m Chọn A Câu 36 Một vật đặt mặt phẳng nghiêng (góc nghiêng α = 30°), truyền vận tốc ban đầu v0 = 20m/s (hình vẽ) Hệ số ma sát vật mặt phẳng nghiêng 0,3 Độ cao lớn H mà vật đạt tới A 0,451 m B 0,134 m C 0,342 m D 1,145 m Hướng dẫn giải Các lực tác dụng lên vật biểu diễn hình vẽ x H Áp dụng định luật II Newton ta có: N + P + Fms = ma Chiếu (*) lên Ox: -Px – Fms = ma (1) Chiếu (*) lên Oy: -Py + N = (2) Từ (2) => N = Py = P.cosα Từ (1) − P − Py −mg sin − mg cos a= x = = − g (sin + cos ) = −7, 45(m / s ) m m Vật chuyển động chậm dần mặt phẳng nghiêng, dừng lại v = 0, vật quảng đường S thỏa mãn: v − v02 − 22 s= = = 0, 268(m) 2a 2.(−7, 45) Độ cao lớn H mà vật đạt tới là: H = S.sinα = 0,268.sin30° = 0,134m Chọn B Câu 37 Cho mặt phẳng nghiêng góc 300 so với phương ngang có chiều dài 25m Đặt GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang 27 TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT vật đỉnh mặt phẳng nghiêng rời cho trượt xuống có vận tốc ở cuối chân dốc 10 (m/s) Lấy m g = 10 Hệ số ma sát vật mặt phẳng nghiêng s A 0,34 B 0,53 C 0,73 D 0,81 Hướng dẫn giải + Có ba lực tác dụng lên vật vật trượt xuống mặt phẳng nghiêng: N, P, Fms m + Áp dụng định luật II Niuton, ta có: N + P + Fms = ma (1) Px + Chọn hệ trục gồm: Ox hướng theo chiều chuyển động vật: mặt phẳng nghiêng, Oy vng góc với Ox Py hướng xuống x + Chiếu biểu thức vecto (1) lên trục Ox, Oy ta được: Theo trục Ox: Px – Fms = ma ⟺ Px – μ.N = ma (2) y Theo trục Oy: Py - N = (3) Gia tốc vật mặt phẳng nghiêng v − v02 102 − 02 a= = = 2(m / s ) (4) 2s 2.25 Từ (1); (2); (3): ta có: a = tan − = − = 0,34 g cos 3 10 Chọn A Câu 38 Một vật chuyển động đường nằm ngang với vận tốc 15 m/s thì trượt lên dốc dài 100 m, cao 10 m Biết hệ số ma sát vật mặt dốc μ = 0,05 Lấy g = 10 m/s2 Quãng đường dốc vật đến dừng hẳn tốc độ vật trở lại chân dốc A 100 m 8,6 m/s B 75 m 4,3 m/s C 100 m 4,3 m/s D 75 m 8,6 m/s Hướng dẫn giải -Giai đoạn 1: Khi vật chuyển động từ lên theo mặt phẳng nghiêng: Các lực tác dụng lên vật biểu diễn hình vẽ Áp dụng định luật II Newton ta có: N + P + Fms = ma Chiếu (*) lên Ox: -Px – Fms = ma (1) Chiếu (*) lên Oy: -Py + N = (2) Từ (2) => N = Py = P.cosα Từ (1) − P − Py −mg sin − mg cos a= x = = − g (sin + cos ) = −1,5(m / s ) m m Vật chuyển động chậm dần mặt phẳng nghiêng, dừng lại v = 0, vật quãng đường S thỏa mãn: v − v02 − 152 S= = = 75(m) 2a 2.(−1,5) GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang 28 TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT -Giai đoạn 2: Khi vật trượt xuống dọc theo mặt phẳng nghiêng: Vật chuyển động nhanh dần với gia tốc a’ Px – Fms = ma’ ⟺ Px – μ.N = ma (2) P − Py mg sin − mg cos a' = x = = g (sin − cos ) = 0,5(m / s ) m m Vận tốc vật ở chân mặt phẳng nghiêng lần trượt xuống: v, = 2a, s = 2.0,5.75 = 8,6(m / s) Chọn D Câu 39 Cho vật trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 40m nghiêng góc = 300 so với mặt ngang Lấy g = 10m/s2 Tới chân mặt phẳng nghiêng vật tiếp tục trượt mặt phẳng ngang Biết hệ số ma sát vật với mặt phẳng nghiêng mặt phẳng ngang 0,2 Quãng đường thêm mặt phẳng ngang dừng lại A 19,2m B 75,2m C 66 m D 82,81m Hướng dẫn giải Giai đoạn 1: Khi vật trượt mặt phẳng nghiêng + Có ba lực tác dụng lên vật vật trượt xuống mặt phẳng nghiêng: N, P, Fms + Áp dụng định luật II Niuton, ta có: N + P + Fms = ma + Chọn hệ trục gồm: Ox hướng theo chiều chuyển động vật: mặt phẳng nghiêng, Oy vng góc với Ox hướng xuống + Chiếu biểu thức vecto (1) lên trục Ox, Oy ta được: Theo trục Ox: Px – Fms = ma ⟺ Px – μ.N = ma (2) Theo trục Oy: Py - N = (3) (theo trục Oy vật khơng có gia tốc) Thế (3) vào (2): y Px − Py mg sin − mg cos a= = = g (sin − cos ) = 3,3(m / s ) m m Vận tốc vật ở cuối chân mặt phẳng nghiêng: v1 = 2as = 2.3,3.40 = 16,25(m / s) -Giai đoạn 2: Vật trượt mặt phẳng ngang: m Px Py x Chọn hệ quy chiếu Oxy hình vẽ, chiều dương (+) Ox chiều chuyển động Áp dụng định luật II Newton , Ta có Fms + N + P = ma ' = ma, −.N' = ma, Chiếu lên trục Ox: −Fms ' , Chiếu lên trục Oy: N’ – P = N’ = P=mg (1) y a , = −g = −0, 2.10 = −2 ( m / s2 ) Để vật dừng lại v2 = ( m / s ) Áp dụng công thức: v22 − v12 = 2a , s, s, = −16, 252 66 ( m ) ( −2 ) x Chọn C Câu 40 Một vật khối lượng m1 = 2kg trượt thẳng với tốc độ m/s mặt phẳng ngang tác dụng lực kéo F nằm ngang có độ lớn khơng đổi Biết hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang 0,3 Người ta thả nhẹ nhàng vật khác có khối lượng m2 = 1kg lên vật m1 Lấy g= 10 m/s2 Phát biểu sau nói chuyển động hệ vật sau đó? A Hệ vật tiếp tục chuyển động thẳng B Hệ vật dừng lại GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trang 29 TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT 10 (m / s ) D Hệ vật chuyển động chậm dần với độ lớn gia tốc 1(m / s ) Hướng dẫn giải Giai đoạn 1: Khi vật m1 trượt tác dụng lực kéo F Chọn hệ quy chiếu hình vẽ, vật chịu tác dụng lực: N, P, Fms , F C Hệ vật chuyển động chậm dần với độ lớn gia tốc Theo định lụât II Newton ta có: N + P + Fms + F = Chiếu lên trục Ox: F − Fms = (1) Từ (1) (2): F = Fms = m1 g Giai đoạn 2: Khi hệ vật chuyển động tác dụng lực kéo F ' F − Fms = (m1 + m2 )a m1g − (m1 + m2 )g = (m1 + m2 )a −g = 3a a = − g = 1(m / s ) Chọn D THÔNG TIN ĐỒNG TÁC GIẢ Group VẬT LÝ CT 2018: https://www.facebook.com/groups/299257004355186 Họ Và Tên Đoàn Văn Doanh Lê Công Huynh Huỳnh Thị Oanh Trần Ngọc Đạt Nguyễn Thị Minh Hương Nguyễn Thanh Tuấn Đồn Thị Mừng Hờ Ngọc Châu Nguyễn Hậu Hoàng Bách Nguyễn Phượng Địa Chỉ Nơi Cơng Tác Thpt Nam Qkkich@gmail.com Đồn Văn Doanh Trực, Tỉnh Nam Định Thpt Nguyễn Chí Thanh, levshuynh@gmail.com Lê Cơng Minh Trí Khánh Hịa thucoanh89qn@gmail.com Huỳnh Thị Oanh Thpt Đức Trí Thpt Tĩnh Gia ngocdattg2@gmail.com Dat Tran Ngoc Thanh Hóa Thpt Thanh Hương Nguyễn Thủy, Phú minhuongtt@gmail.com Thị Minh Thọ Nguyenthanh Thpt Lai nttuan@laivung1.edu.vn Tuan Vung Thpt Phạm Văn Nghị, congaluoi90@gmail.com Đoàn Mừng Nam Định Thpt Quynh Lưu Nghệ hongocchauql@gmail.com Chauho An Trường Tiểu Học Việt Anh haunn.vietanhschool@gmail.com Thầy Hậu Vật Lý Thpt Văn hoangtrongbachspl@gmail.com Hoàng Bách Hiến Thpt Nam Trực, Tỉnh phuonglynamtruc@gmail.com Nguyễn Phượng Nam Định Thpt Trần Kỳ hungk16@gmail.com Hưng Lê Phong Thanh Huyen Thpt Nam thanhhuyen90sp2@gmail.com Nguyen Duyên Hà, Trang GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Email Ngọc Trọng Thị Lê Văn Hưng Nguyễn Thị Thanh Huyền Tên Facebook NS 1981 1987 1989 1980 1983 1980 1990 1980 1994 1991 1986 1979 1990 30 TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH Hà Thế Nhân thenhan1@gmail.com VẬT LÝ 10 - KNTT Hà Thế Nhân Dương Thị Ngọc Lan duongthingoclan1503@gmail.com Dương Thị Ngọc Lan Bùi Tấn Trọng Trác btttntbn137191@gmail.com Bùi Tấn Trọng Trác Hồ Đình Trung dinhtrung1994@gmail.com Kai Wender Ngô Minh Kỳ ngominhky@gmail.com Ngô Minh Kỳ Lê Thị Hưng Nguyễn Tuấn Nguyễn Diễm Chi Nhất Lê Thị Nhất nhathunggc@gmail.com Hưng Minh nguyenminhtuan.c123dtd@quangninh.edu.v Nguyễn Minh n Tuấn Ngọc Nguyễn Ngọc nndchi1987@penphy.edu.vn Diễm Chi Lê Trọng Duy lequangduy0812@gmail.com Trang Minh Thiên tm_thien.c3nguyenvietdung@cantho.edu.vn Lê Minh Đức ductruongluu13@gmail.com Lê Trọng Duy Trang Minh Thiên Lê Minh Đức Nguyễn Thị Lan nguyenlanb3k52@gmail.com Lan Nguyễn Phạm Văn Dinh dinhlynhnd@gmail.com Phạm Dinh Ngô Văn Nhân nhanngosongbung@gmail.com Nhân Ngô Đỗ Duy Hải haily.ndt@gmail.com Hải Đỗ Duy btkdung83@gmail.com Bùi Thị Kim Dung Nguyễn Tấn Tài fcanguyentantai@gmail.com Nguyễn Tấn Tài Vũ Thị Quỳnh nhuquynh88ndt@gmail.com Vũ Như Quỳnh ngovanhoanglik47@gmail.com vinhsang1978@gmail.com Ngơ Văn Hồng Trương Vĩnh Sang ngoclyak44@gmail.com giacmotuyettrang.vu19@gmail.com Đình Ngọc Vanvuhai ducsangnguyen@gmail.com Đức Sang Bùi Thị Dung Kim Như Ngơ Văn Hồng Trương Thị Vĩnh Sang Nguyễn Đình Ngọc Vũ Thị Hải Vân Nguyễn Đức Sang GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Thái Bình Thpt Số An Nhơn Thpt Nguyễn Văn Côn, Tiền Giang Thpt Nguyễn Thái Học, Khánh Hìa Thpt An Nghĩa, Tphcm Thpt Trần Kỳ Phong, Quảng Ngãi Thpt Bình Đơng, Tiền Giang 1981 1984 1986 1994 1983 1985 Dạy Ngoài Thpt Thuận Hưng Thpt Triệu Sơn Thpt Nguyễn Việt Dũng Thpt Nghèn Thpt Hoàng Cầu- Hà Nội Thpt Nguyễn Huệ, Nam Định Thpt Hoà Vang Thpt Nguyễn Đức Thuận, Nam Định Trường Thpt Nguyễn Du, Hà Tĩnh Biên Hồ Đờng Nai Thpt Nguyễn Đức Thuận Nam Định Thpt Chuyên Thái Nguyên 1984 Thpt Tây Sơn Thcs Singarope Thpt Mỹ Tho Bách Khoa Hn Trang 1978 1987 1984 1989 1980 1989 1986 1991 1984 1983 1987 1988 1994 1991 1989 1984 31 TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH VẬT LÝ 10 - KNTT Luong Thi Thu Sinh vemisntt.2011@gmail.com Luong Thu Sinh Hà Quốc Dũng dung23kt@gmail.com Ha Quoc Dung Võ Kiệt vhtk2708@gmail.com Kiệt Võ Trần Khoa Toàn Khoatoanltt@gmail.com Khoa Toàn Trần Viết Anh tranvietanh248@gmail.com Trần Viết Anh Trần Khánh Duy duytranzui@gmail.com Duy Tran Võ Thị Thảo thaovotnhlx@gmail.com Nguyễn Thị Hồng Tâm hongtam8118@gmail.com Thao Vo Nguyễn Quang Trọng trongquangtlsk@gmail.com Nguyễn Trọng Quang Nguyễn Phát Tiến tienphat1408@gmail.com Nguyễn Tiến Phát Tamhong Phan Thanh Tâm phthtam5891@gmail.com Hoàng Son Phong vusonqp@gmail.com Nguyễn Khánh Hưng nkhung.c3kson@khanhhoa.edu.vn Phan Thanh Tâm Vũ Thảo Hương quangvulinh0201@gmail.com Đỗ Phạm Duy Nam dophamduynaman1@gmail.com Vũ Thảo Hương Nguyễn Nam nguyentrongnam314@gmail.com Nguyễn Trọng Nam levanduc.vatli@gmail.com Đức Văn Trọng Lê Văn Đức Nguyễn Thị Huyền Trang Tranglinh162@gmail.com Phạm Đăng Nguyễn Nam Sonphong Khanh Hung Nguyen Đỗ Nam Huyentrang Nguyen Hồng phamhongdangqb@gmail.com Phạm Hồng Đăng nob.physics@gmail.com Nam Nguyễn Khắc GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Trường PT DTNT Thpt Bình Định Thpt Kon Tum, Tp Kon Tum Thpt Võ Minh Đức Bình Dương Thpt Lý Tự Trọng- Bình Định Thpt Bình Điền, Thừa Thiên Huế Thpt Lý Thường Kiệt, Tây Ninh Thptc Thoại Ngọc Hầu Thpt Kim Liên, Hà Nội Thpt Đô Lương 2, Đô Lương, Nghệ An Thpt Nam Duyên Hà, Thái Bình Thpt Thuận An, Huế Thpt Tơ Hiệu Hải Phịng Thpt Khánh Sơn Ptdt Nội Trú Tỉnh Bắc Giang Thpt Số An Nhơn Thpt Lê Thánh Tông, Gia Lai Thcs&thpt Quốc Tế Thăng Long Thpt Phùng Khăc Khoan Thạch Thất Thpt Lê Hồng Phong, Quảng Bình Tp Thái Nguyên Trang 1979 1984 1994 1976 1985 1981 1983 1981 1981 1983 1991 1978 1989 1983 1989 1985 1991 1987 1985 1996 32 TRƯỜNG THPT NAM TRỰC – NAM ĐỊNH Trần Thị Hương VẬT LÝ 10 - KNTT Thu Trương Sang Minh Nguyễn Điền Kim tranhuong.mda@gmail.com Trần Hương tmsang67@gmail.com Truong Minh Sang kimdien.hoangviet@moet.edu.vn Nguyễn Kim Điền Sp Gia Cát Lượng Đoàn Văn Lượng doanvluong@gmail.com Đặng Quang Hiển hienan1bg@gmail.com Đặng Quang Hiển Nguyễn Chí Hiến hiennc.tvt@gmail.com Nguyễn Chí Hiến Nguyễn Tuấn Nguyễn Văn Tuấn Văn nguyenvantuanlcs@gmail.com GROUP TÀI LIỆU VẬT LÝ B&T Thpt Mỹ Đức A, Hà Nội Thpt Cái Nước, Cà Mau Trường Hoàng Việt, Đăk Lăk Thpt Trần Cao Vân Tp Hcm Thpt Số An Nhơn Thpt Tống Văn Trân, Nam Định Thpt Long Châu Sa, Lâm Thao, Phú Thọ Trang 1986 1985 1984 1961 1980 1983 1979 33