Bài tập Bài 18. Lực ma sát có đáp án

- Lực ma sát giữa phần tiếp xúc giữa thùng hàng và mặt sàn đã ngăn cản chuyển động của thùng hàng (Hình a) khiến nó không thể di chuyển.

- Khi lực đẩy tăng lên (Hình b) mà thùng hàng vẫn không di chuyển là do độ lớn lực ma sát cũng tăng theo và lực đẩy này chưa thắng được lực ma sát.

- Để di chuyển thùng hàng dễ dàng hơn, ta có thể đặt thùng hàng lên xe lăn và đẩy đi.

A, B, D – đúng.

C – sai. Vì nếu không có lực ma sát nghỉ, vật đứng trên mặt phẳng nghiêng sẽ bị trượt xuống phía dưới.

a) Khi xoa hai bàn tay vào nhau, hai lòng bàn tay trượt lên nhau nên ta có lực ma sát trượt.

b) Khi đặt vali lên một băng chuyền đang chuyển động ở sân bay, ta thấy vali nằm yên trên băng chuyền. Đó là do lực ma sát nghỉ tác dụng lên bề mặt tiếp xúc giữa vali và băng chuyền, ngăn cho vali không chuyển động trên bề mặt của băng chuyền.

Số liệu tham khảo.

Thí nghiệm 1:

1. Đặt mặt có diện tích lớn của khối gỗ lên bề mặt tiếp xúc.

Bảng 18.1

2. Đặt mặt có diện tích nhỏ của khối gỗ lên bề mặt tiếp xúc và lặp lại thí nghiệm như trên.

Bảng 18.1

Thảo luận và phân tích:

a) Các lực tác dụng lên khối gỗ khi mặt tiếp xúc bên dưới nó được kéo trượt đều gồm có: Lực kéo, lực ma sát trượt.

Khi vật được kéo trượt đều thì hợp lực tác dụng lên vật bằng 0, khi đó lực ma sát trượt và lực kéo có độ lớn bằng nhau, mà độ lớn lực kéo thể hiện bằng số chỉ của lực kế nên số chỉ lực kế chính là số đo của lực ma sát trượt.

b) Lực ma sát trên mặt giấy < Lực ma sát trên mặt gỗ.

c)

- Khi diện tích tiếp xúc thay đổi ta thấy độ lớn của lực ma sát trượt không thay đổi.

- Khi vật liệu và tình trạng của bề mặt tiếp xúc thay đổi ta thấy độ lớn của lực ma sát trượt thay đổi.

 Độ lớn của lực ma sát phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của bề mặt tiếp xúc, nhưng không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc.

Thí nghiệm 2:

Bảng 18.2

Thảo luận và phân tích:

a) Khi tăng áp lực lên bề mặt tiếp xúc thì độ lớn lực ma sát trượt cũng tăng.

b) Vẽ đồ thị cho thấy sự thay đổi độ lớn của lực ma sát trượt khi tăng dần độ lớn của áp lực. (vẽ cho lần đo số 1, các lần khác các em tự vẽ)

Nhận xét: Áp lực và lực ma sát có độ lớn tỉ lệ thuận với nhau.

c) Kết luận về những đặc điểm của lực ma sát trượt:

- Lực ma sát trượt xuất hiện khi một vật trượt trên bề mặt của vật khác.

- Độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc vào:

+ Vật liệu và tình trạng của bề mặt tiếp xúc.

+ Độ lớn của áp lực lên bề mặt.

- Độ lớn của lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích mặt tiếp xúc.

a) Coi xe chuyển động từ trái sang phải:

- ${\overrightarrow{F}}_{{}_A}$ : Lực kéo xe chở hàng.

- ${\overrightarrow{F}}_B$ : Trọng lực của xe chở hàng.

- ${\overrightarrow{F}}_C$ : Lực ma sát.

- ${\overrightarrow{F}}_D$ : Phản lực của mặt đất.

b) Các cặp lực cân bằng: ${\overrightarrow{F}}_{{}_A}$ và ${\overrightarrow{F}}_{{}_C}$ ; ${\overrightarrow{F}}_{{}_B}$  và ${\overrightarrow{F}}_{{}_D}$  vì các cặp lực này cùng điểm đặt, cùng phương, ngược chiều và có cùng độ lớn.

- Tổng hợp lực tác dụng lên tủ thúc đẩy chuyển động của tủ là:

F = F_đ + F_k = 260 + 35 = 295 N

- Vì tổng hợp lực tác dụng lên tủ để thúc đẩy chuyển động của tủ nhỏ hơn lực tối thiểu để thắng lực ma sát nghỉ (295 N < 300 N) nên tủ không dịch chuyển được.

- Các lực tác dụng lên tủ được biểu diễn tại trọng tâm của tủ như sau:

a) Khi di chuyển trên đường, bàn chân tác dụng xuống đường một lực ma sát nghỉ hướng về phía sau đồng thời mặt đường tác dụng lại chân ta một lực ma sát nghỉ hướng về phía trước. Lực ma sát nghỉ đóng vai trò làm lực phát động giúp cho người đi được.

b) Vận động viên thể dục dụng cụ xoa phấn vào lòng bàn tay nhằm làm khô tay do mồ hôi, đồng thời giúp tăng lực ma sát giữa bàn tay và tạ, giúp vận động viên có thể nắm chắc được tạ và thực hiện các động tác chuẩn xác hơn.

Lực ma sát có tác dụng cản trở chuyển động.

+ VD1: Lực ma sát xuất hiện khi má phanh ép sát và trượt trên vành bánh xe đạp có tác dụng làm xe chuyển động chậm dần rồi dừng lại. Lực ma sát trong trường hợp này có tác dụng cản trở chuyển động của vật.

+ VD2: Khi kéo thùng hàng trên sàn, lực ma sát nghỉ làm cản trở chuyển động.

Lực ma sát thúc đẩy chuyển động.

- VD1: Lực ma sát nghỉ do mặt đất tác dụng lên bàn chân giúp cho người có thể tiến về phía trước. Lực ma sát nghỉ lúc này có tác dụng thúc đẩy chuyển động của người đó.

- VD2: Rãnh, gai trên vỏ lốp xe giúp tăng ma sát giữa bánh xe và mặt đường khiến xe chuyển động dễ dàng hơn về phía trước.

Vai trò của ma sát trong lĩnh vực thể thao.

- Lực ma sát có vai trò rất quan trọng trong thể thao. Nhờ có lực ma sát mà các VĐV có thể cầm, nắm chắc được dụng cụ, giúp cho việc thực hiện các động tác chuẩn xác hơn.