LỰC MA SÁT
Câu 1: Một vật lúc đầu nằm trên một máng nằm ngang. Sau khi được truyền một vận tốc đầu, vật chuyển động chậm dần vì có
A. lực ma sát. B. phản lực.
C. lực tác dụng ban đầu. D. quán tính.
Hướng dẫn
lực ma sát ngược chiều chuyển động làm vật chuyển động chậm dần.
Câu 2: Một vận động viên hốc cây ( môn khúc quân cầu) dùng gậy gạt quả bóng để truyền cho nó một vận tốc đầu 10 m/s. Hệ số ma sát giữa bóng và mặt băng là 0,1. Hỏi bóng đi được một đoạn đường bao nhiêu thì dừng lại ? Lấy g = 9,8 m/s2.
A. 39 m. B. 51 m. C. 45 m. D. 57 m.
Hướng dẫn
Ta có \[{{F}_{m\text{s}}}=\mu P=\mu mg\]
\[\Rightarrow a=\frac{-{{F}_{m\text{s}}}}{m}=-\mu g=-0,98\left( m/{{s}^{2}} \right)\]
Áp dụng công thức độc lập thời gian có \[{{v}^{2}}-v_{0}^{2}=2as\]
\[s=\frac{{{v}^{2}}-v_{0}^{2}}{2a}=\frac{{{0}^{2}}-{{10}^{2}}}{2.\left( -0,98 \right)}=51\left( m \right)\]
Câu 3: Người ta đẩy một chiếc họp để truyền cho nó một vận tốc đầu v0 = 3,5 m/s. Sau khi đẩy, hộp chuyển động trên sàn nhà. Hệ số ma sát trượt giữa hộp và sàn nhà là µ = 0,3. Hỏi hộp đi được một đoạn đường bằng bao nhiêu ? Lấy g = 9,8 m/s2.
A. 2,7 m. B. 3,9 m. C. 2,1 m. D. 1,8m .
Hướng dẫn
Ta có: \[{{F}_{m\text{s}}}=\mu P=\mu mg\]
\[\Rightarrow a=\frac{-{{F}_{m\text{s}}}}{m}=-\mu g=-2,94\left( m/{{s}^{2}} \right)\]
Áp dụng công thức độc lập thời gian có \[{{v}^{2}}-v_{0}^{2}=2as\]
\[s=\frac{{{v}^{2}}-v_{0}^{2}}{2a}=\frac{{{0}^{2}}-{{3,5}^{2}}}{2.\left( -2,94 \right)}=2,083\left( m \right)=2,1m\]
Câu 4: Người ta đẩy một cái thùng có khối lượng 55 kg theo phương ngang với lực 220 N làm thùng chuyển động trên mặt phẳng ngang. Hệ số ma sát trượt giữa thùng và mặt phẳng là 0,35. Tính gia tốc thùng, lấy g = 9,8 m/s2.
A. 0,57 m/s2. B. 0,6 m/s2. C. 0,35 m/s2. D. 0,43 m/s2.
Hướng dẫn
\[a=\frac{F-{{F}_{m\text{s}}}}{m}=\frac{F-\mu mg}{m}=\frac{220-0,35.55.9,8}{55}=0,57\left( m/{{s}^{2}} \right)\]
Câu 5: Một cái hòm có khối lượng m = 20 kg đặt trên sàn nhà. Người ta kéo hòm bằng một lực F hướng chếch lên trên và hợp với phương nằm ngang một góc α = 200 như hình vẽ. Hòm chuyển động đều trên sàn nhà. Tính độ lớn của lực F. Hệ số ma sát trượt giữa hòm và sàn nhà µt = 0,3
A. 56,4 N. B. 46,5 N. C. 42,6 N. D. 52,3 N.
Hướng dẫn
Theo định luật II Niu-tơn ta có các lực tác dụng lên vật là F, N, P, Fms
Vật chuyển động thằng đều Þ a = 0 Û tổng hợp lực bằng 0.
Mà P triệt tiêu cho N nên khi chiếu theo phương Ox thì
\[{{F}_{m\text{s}}}=F.\cos {{20}^{0}}\Leftrightarrow \mu .N=F.\cos {{20}^{0}}\Leftrightarrow \mu \left( P-F\sin {{20}^{0}} \right)=F.\cos {{20}^{0}}\]
\[\Rightarrow F=\frac{\mu P}{\mu \sin 20+\cos 20}=56,4\left( N \right)\]
Câu 6: Một mẩu gỗ có khối lượng m = 250 g đặt trên sàn nhà nằm ngang. Người ta truyền cho nó một vận tốc tức thời v0 = 5 m/s. Tính thời gian để mẩu gỗ dừng lại và quãng đường nó đi được cho tới lúc đó. Hệ số ma sát trượt giữa mẩu gỗ và sàn nhà là µt = 0,25. Lấy g = 10 m/s2.
A. 1 s, 5 m. B. 2 s, 5 m. C. 1 s, 8 m. D. 2 s, 8 m.
Hướng dẫn
Ta có \[{{F}_{m\text{s}}}=\mu P=\mu mg\]
\[\Rightarrow a=\frac{-{{F}_{m\text{s}}}}{m}=-\mu g=-2,5\left( m/{{s}^{2}} \right)\]
Áp dụng công thức độc lập thời gian có \[{{v}^{2}}-v_{0}^{2}=2as\]
\[s=\frac{{{v}^{2}}-v_{0}^{2}}{2a}=\frac{{{0}^{2}}-{{5}^{2}}}{2.\left( -2,5 \right)}=5\left( m \right)\]
Ta có \[v={{v}_{0}}+at\Rightarrow \]Thời gian mẫu gỗ chuyển động: \[t=\frac{v-{{v}_{0}}}{a}=\frac{0-5}{-2,5}=2\left( s \right)\].
Câu 7: Một ô tô có khối lượng 800 kg có thể đạt được tốc độ 20 m/s trong 36 s vào lúc khởi hành. Lực cần thiết để gây ra gia tốc cho xe là lực nào và có độ lớn bằng bao nhiêu ?
A. Lực ma sát nghỉ, có độ lớn 460 N.
B. Lực ma sát nghỉ, có độ lớn 444,4 N.
C. Trọng lực, có độ lớn 8000 N.
D. Lực ma sát trượt, có độ lớn 460 N.
Hướng dẫn
Chọn chiều dương là chiều chuyển động; gốc thời gian là lúc xe bắt đầu chuyển động
Ta có: \[v={{v}_{0}}+at\Leftrightarrow a=\frac{v-{{v}_{0}}}{t}=\frac{20-0}{36}=\frac{5}{9}\left( m/{{s}^{2}} \right)\]
Lực cần thiết gây gia tốc cho xe là F = ma = 800.5/9 = 4000/9 = 444,4 N.
Câu 8: Một vật nhỏ đặt trên một máng nghiêng MN khá dài hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc α = 200. Hệ số ma sát nghỉ và ma sát giữa vật và máng nghiêng đều có trị số là µ = 0,2. Ta truyền cho vật một vận tốc ban đầu v0 như hình vẽ. Trong các câu sau đây, câu nào đúng ?
A. Vật chuyển động đều do quán tính.
B. Vật chuyển động chậm dần đều lên phía N đến một độ cao nhất định rồi chuyển động nhanh dần đều về M.
C. Vật chuyển động chậm dần đều lên phía N đến một độ cao nhất định rồi dừng lại.
D. Có thể xảy ra một trong các khả năng trên, tùy thuộc vào độ lớn v0.
Hướng dẫn
Theo định luật II Niu tơn thì a sẽ thay đổi tùy vào v0, v0 càng lớn thì vật chuyển động lên càng cao => G tăng lên , nên chuyển động sẽ phụ thuộc trọng lực tác dụng lên vật
=> Có thể xảy một trong các khả năng trên , tùy thuộc vào v0
Câu 9: Trên hình vẽ, vật có khối lượng m = 500 g, α = 450, dây AB song song với mặt phẳng nghiêng, hệ số ma sát nghỉ giữa vật và mặt phẳng nghiêng là µn = 0,5. Hãy tính lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng.
A. 1,73 N.
B. 2,5 N.
C. 1,23 N.
D. 2,95 N.
Hướng dẫn
\[{{F}_{m\text{s}}}=\mu mg\cos \alpha =0,5.0,5.9,8.\cos 45=1,73\left( m/{{s}^{2}} \right)\]
Câu 10: Một xe điện đang chạy với vận tốc 36 km/h thì bị hãm lại đột ngột. Bánh xe không lăn nữa mà chỉ trượt lên đường ray. Kể từ lúc hãm, xe điện còn đi được bao xa thì dừng hẳn ? Hệ số ma sát trượt giữa bánh xe và đường ray là 0,2. Lấy g = 9,8 m/s2.
A. 36,2 m. B. 25,51 m. C. 22,2 m. D. 32,6 m.
Hướng dẫn
Đổi 36 km/h = 10 m/s
Theo định luật bảo toàn năng lượng: \[\frac{m{{v}^{2}}}{2}=\mu mgs\Rightarrow s=\frac{{{v}^{2}}}{2\mu g}=\frac{{{10}^{2}}}{2.0,2.9,8}=25,51\left( m \right)\]
Câu 11: Cần kéo một vật trọng lượng 20 N với một lực bằng bao nhiêu để vật chuyển động đều trên một mặt sàn nằm ngang. Biết hệ số ma sát trượt của vật và sàn là 0,4.
A. 6 N. B. 10 N. C. 8 N. D. 5 N.
Hướng dẫn
\[F={{F}_{ms}}=\mu P=0,4.20=8\left( m/{{s}^{2}} \right)\]
Câu 12: Một ô tô đang chuyển động với vận tốc 15 m/s thì tắt máy, hãm phanh. Tính thời gian và quãng đường ô tô đi được cho tới khi vật dừng hẳn. Hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường là 0,6. Lấy g = 9,8 m/s2.
A. 19,1 m. B. 25,6 m. C. 18,2 m. D. 36 m.
Hướng dẫn
Lực ma sát \[{{F}_{ms}}=\mu mg\]. Vì lực ma sát ngc chiều với chiều chuyển động nên nếu ta chọn chiều + theo chiều chuyển động thì lực ma sát ngược chiều +
Sau khi hãm phanh chuyển động của xe là chậm dần đều
Áp dụng 2 Niuton: \[-{{F}_{ms}}=ma\Rightarrow a=-\mu g=5,88\left( m/{{s}^{2}} \right)\]
Áp dụng công thức độc lập thời gian có: \[{{v}^{2}}-v_{0}^{2}=2as\Rightarrow {{0}^{2}}-{{15}^{2}}=2.5,88.s\Rightarrow s=19,1\left( m \right)\]
Câu 13: Một vật trượt trên mặt phẳng nàm nghiêng dài 5 m và cao 3m. Tính gia tốc cua vật trong trường hợp hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,2. Lấy g = 10 m/s2
A. 3,5 m/s2. 
B. 4,4 m/s2.
C. 5 m/s2.
D. 3,9 m/s2.
Hướng dẫn
\[a=\frac{P\sin \alpha -{{F}_{ms}}}{m}=\frac{mg\sin \alpha -\mu mg\cos \alpha }{m}=g\left( \frac{3}{5}-\mu \frac{4}{5} \right)=4,4\left( m/{{s}^{2}} \right)\]
Câu 14: Trong cơ hệ như hình vẽ, khối lượng vật m1 = 200 g, m2 = 300 g; hệ số ma sát trượt giữa vật 1 và mặt bàn là µt = 0,2. Hai vật được thả ra cho chuyển động vào lúc vật cách mặt đất một đoạn h. Gia tốc của hệ hai vật và lực căng của dây khi hệ hai vật đang chuyển động.
A. 5,2 m/s2 và 1,44 N. 
B. 4,5 m/s2 và 1,62 N.
C. 2,6 m/s2 và 1,62 N.
D. 2,8 m/s2 và 1,41 N.
Hướng dẫn
\[a=\frac{{{P}_{2}}-{{F}_{ms}}}{{{m}_{1}}+{{m}_{2}}}=\frac{{{m}_{2}}g-\mu {{m}_{1}}g}{{{m}_{1}}+{{m}_{2}}}=5,2\left( m/{{s}^{2}} \right)\]
Lực căng của dây là \[T={{P}_{2}}-{{m}_{2}}a={{m}_{2}}\left( g-a \right)=0,3.\left( 10-5,2 \right)=1,44\left( N \right)\]
Câu 15: Vật khối lượng m đặt trên một mặt phẳng nghiêng một góc α so với phương nằm ngang (hình vẽ). Hệ số ma sát nghỉ giữa vật và mặt phẳng nghiêng là µn. Khi được thả ra nhẹ nhàng, vật có thể trượt xuống hay không là do những yếu tố nào sau đây quyết định.
A. m và µn.
B. α và µn.
C. α và m.
D. α, m, µn.
Hướng dẫn
Điều kiện để vật trượt xuống được là: \[{{F}_{ms}}\le P.\sin \alpha \Leftrightarrow \mu mg\cos \alpha \le mg\sin \alpha \Leftrightarrow \mu \le \tan \alpha \]
Vậy chỉ phụ thuộc vào \[\alpha \] và \[\mu \].
