Giải Vật lí 10 trang 73 Bài 18: Lực ma sát
Giải Vật lí 10 trang 73 Bài 18: Lực ma sát
Giải Vật lí 10 trang 73 Bài 18: Lực ma sát sách Kết nối tri thức có đáp án chi tiết cho từng bài tập trong sách giáo khoa vật lí 10 KNTT. Mời các em học sinh cùng quý phụ huynh tham khảo
Vật lí 10 trang 72 bài 18
Câu hỏi 1 trang 72 SGK vật lí 10
Điều nào sau đây không đúng khi nói về lực ma sát nghỉ?
A. Lực ma sát nghỉ luôn xuất hiện ở bề mặt tiếp xúc giữa hai vật.
B. Lực ma sát nghỉ giữ cho các điểm tiếp xúc của vật không trượt trên bề mặt.
C. Một vật có thể đứng yên trên mặt phẳng nghiêng mà không cần đến lực ma sát nghỉ.
D. Một vật có thể đứng yên trên mặt phẳng ngang mà không cần đến lực ma sát nghỉ.
Lời giải
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.
Câu hỏi 2 trang 72 SGK vật lí 10
Các tình huống sau đây liên quan đến loại lực ma sát nào?
a) Xoa hai bàn tay vào nhau.
b) Đặt vali lên một băng chuyền đang chuyển động ở sân bay.
Lời giải
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.
Vật lí 10 trang 73 bài 18
Câu hỏi trang 73 SGK Vật lí 10
Quan sát hình 18.2 và thảo luận các tình huống sau:
Đặt trên bàn một vật nặng có dạng hình hộp
– Lúc đầu ta đẩy vật bằng một lực nhỏ, vật không chuyển động (Hình 18.2a). Lực nào đã ngăn không cho vật chuyển động?
– Tăng lực đẩy đến khi lớn hơn một giá trị F0 nào đó (Hình 18.2b) thì vật bắt đầu trượt. Điều đó chứng tỏ gì?
– Khi vật đã trượt, ta chỉ cần đẩy vật bằng một lực nhỏ hơn giá trị F0 vẫn duy trì được chuyển động trượt của vật (Hình 18.2c). Điều đó chứng tỏ gì?
Lời giải:
– Lúc đầu ta đẩy vật bằng một lực nhỏ, vật không chuyển động. Lực ma sát nghỉ đã ngăn cản không cho vật chuyển động.
– Tăng lực đẩy đến khi lớn hơn một giá trị F0 nào đó thì vật bắt đầu trượt. Điều đó chứng tỏ lực F0 lớn hơn lực ma sát nghỉ.
– Khi vật đã trượt, ta chỉ cần đẩy vật bằng một lực nhỏ hơn giá trị F0 vẫn duy trì được chuyển động trượt của vật. Điều này chứng tỏ lực ma sát trượt rất nhỏ, không thể cản trở chuyển động của vật.
Câu hỏi trang 73 Vật lí 10 HĐ 2
Thí nghiệm 1: Kiểm chứng 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.
Chuẩn bị: Lực kế (có GHĐ 1,0 N, ĐCNN 0,01 N), khối gỗ hình hộp chữ nhật, các bề mặt: gỗ, giấy.
Tiến hành:
1. Đặt mặt có diện tích lớn của khối gỗ lên bề mặt tiếp xúc.
– Gắn lực kế vào giá thí nghiệm để cố định lực kế theo phương nằm ngang.
– Móc khối gỗ vào lực kế, lần lượt kéo các mặt tiếp xúc (mặt gỗ, mặt tờ giấy ) theo phương nằm ngang để chúng trượt đều dưới khối gỗ (Hình 18.4).
– Ghi số chỉ của lực kế vào Bảng 18.1. Lấy giá trị trung bình của các số chỉ lực kế làm độ lớn của lực ma sát trượt.
2. Đặt mặt có diện tích nhỏ của khối gỗ lên bề mặt tiếp xúc và lặp lại thí nghiệm như trên
Đặt mặt có diện tích nhỏ của khối gỗ lên bề mặt tiếp xúc và lặp lại thí nghiệm như trên
Thảo luận và phân tích:
a) Nêu các lực tác dụng lên khối gỗ khi mặt tiếp xúc bên dưới kéo trượt đều. Tại sao khi đó số chỉ của lực kế bằng độ lớn của lực ma sát trượt?
b) Sắp xếp thứ tự theo mức tăng dần lực ma sát trên mỗi bề mặt.
c) Điều gì xảy ra đối với độ lớn của lực ma sát trượt khi diện tích tiếp xúc thay đổi, khi vật liệu và tình trạng của bề mặt tiếp xúc thay đổi?
Thí nghiệm 2: Mối liên hệ giữa độ lớn lực ma sát trượt với độ lớn của áp lực lên bề mặt tiếp xúc.
Chuẩn bị: Lực kế (có GHĐ 1,0 N, ĐCNN 0,01 N), ba khối gỗ hình hộp chữ nhật giống nhau, mặt tiếp xúc: gỗ.
Tiến hành:
– Đo trọng lượng của khối gỗ bằng lực kế. Ghi vào bảng 18.2 (Áp lực của khối gỗ lên mặt tiếp xúc nằm ngang có độ lớn bằng trọng lượng của khối gỗ).
– Gắn lực kế vào giá thí nghiệm để cố định lực kế theo phương nằm ngang.
– Móc khối gỗ vào lực kế, kéo mặt tiếp xúc (mặt gỗ) theo phương nằm ngang để nó trượt đều dưới khối gỗ. Ghi lại số chỉ của lực kế trong 3 lần thí nghiệm vào Bảng 18.2. Lấy giá trị trung bình các kết quả đo.
– Lần lượt đặt thêm 1, 2 khối gỗ đầu tiên và lặp lại bước 3.
Thảo luận và phân tích:
a) Điều gì sẽ xảy ra đối với độ lớn của lực ma sát trượt khi tăng áp lực lên bề mặt tiếp xúc?
b) Vẽ đồ thị cho thấy sự thay đổi độ lớn của lực ma sát trượt khi tăng dần độ lớn của áp lực.
c) Nêu kết luận về những đặc điểm của lực ma sát trượt
Lời giải:
Thí nghiệm 1:
a) Các lực tác dụng lên khối gỗ khi mặt tiếp xúc bên dưới kéo trượt đều là: trọng lực P, phản lực N, lực ma sát trượt Fmst
Theo định luật 2 Newton, ta có:
Chọn chiều dương là chiều kéo của vật
Chiếu lên chiều dương, ta có:
=> Số chỉ của lực kế bằng độ lớn của lực ma sát trượt
b) Thứ tự tăng dần lực ma sát trên mỗi bề mặt: mặt giấy -> mặt gỗ
c) Khi thay đổi diện tích tiếp xúc, vật liệu và tình trạng của bề mặt tiếp xúc thì độ lớn của lực ma sát trượt sẽ thay đổi
Thí nghiệm 2:
a) Khi tăng áp lực lên bề mặt tiếp xúc thì độ lớn của lực ma sát trượt sẽ giảm đi
b) Học sinh thực hiện thí nghiệm, lấy kết quả đo và tự vẽ đồ thị
c) Đặc điểm của lực ma sát trượt:
+ Điểm đặt: lên 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.
Vật lí 10 trang 75 bài 18
Câu hỏi 1 trang 75 SGK vật lí 10
Các lực tác dụng lên xe chở hàng được quy ước vẽ tại trọng tâm của xe (Hình 18.5):
a) Các lực này có tên gọi là gì?
b) Hãy chỉ ra các cặp lực cân bằng nhau.
Lời giải
a) Coi xe chuyển động từ trái sang phải:
– \(\vec{F_{A} }\): Lực kéo xe chở hàng.
– \(\vec{F_{B} }\): Trọng lực của xe chở hàng.
– \(\vec{F_{C} }\): Lực ma sát.
– \(\vec{F_{D} }\): Phản lực của mặt đất.
b) Các cặp lực cân bằng: \(\vec{F_{A} }\) và \(\vec{F_{B} }\); \(\vec{F_{C} }\) và \(\vec{F_{D} }\) vì các cặp lực này cùng điểm đặt, cùng phương, ngược chiều và có cùng độ lớn.
Câu hỏi 2 trang 75 SGK vật lí 10
Để đẩy chiếc tủ, cần tác dụng một lực theo phương nằm ngang có giá trị tối thiểu 300 N để thắng lực ma sát nghỉ. Nếu người kéo tủ với lực 35 N và người kia đẩy tủ với lực 260 N, có thể làm dịch chuyển tủ được không? Biểu diễn các lực tác dụng lên tủ.
Lời giải
– Tổng hợp lực tác dụng lên tủ thúc đẩy chuyển động của tủ là:
F = Fđ + Fk = 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:
Vật lí 10 trang 76 bài 18
Câu hỏi trang 76 SGK vật lí 10
Nêu vai trò của lực ma sát trong các tình huống sau:
a) Người di chuyển trên đường.
b) Vận động viên thể dục dụng cụ xoa phấn vào lòng bàn tay trước khi nâng tạ.
Lời giải
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.