(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 42

Lực ma sát giữa pittông và thành xi lanh có độ lớn bằng

7/28

Lực ma sát giữa pittông và thành xi lanh có độ lớn bằng

0,2 N.

5,2 N.

20 N.

52 N.

Giải thích

Đáp án đúng là C

Lực ma sát giữa pittông và thành xi lanh có độ lớn bằng (ảnh 1)

Xét theo phương chuyển động của pittông (pittông chuyển động đều nên $a=0$). Gọi lực do khí trong xi lanh tác dụng lên pittông là $F_{\text{kh}}=pS$, lực do khí quyển là $F_{\text{kq}}=p_0S$, và lực ma sát là $F_{\text{ms}}$.

Theo định luật II Newton:
\[
F_{\text{kh}} - F_{\text{kq}} - F_{\text{ms}} = m a = 0
\quad\Rightarrow\quad
F_{\text{ms}} = F_{\text{kh}} - F_{\text{kq}} = (p-p_0)S.
\]

Từ đồ thị trạng thái: $p = 1{,}04\,p_0$, với $p_0 = 10^{5}\ \text{Pa}$, $S = 50\ \text{cm}^2 = 50\times 10^{-4}\ \text{m}^2$:
\[
F_{\text{ms}}=(1{,}04\,p_0 - p_0)S
= 0{,}04\,p_0\,S
= 0{,}04\times 10^{5}\times 50\times 10^{-4}
= 20\ \text{N}.
\]