Giải Vật lí 10 trang 73 Kết nối tri thức

Với Giải Vật lí 10 trang 73 trong Bài 18: Lực ma sát Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Vật lí 10 trang 73.

Giải Vật lí 10 trang 73 Kết nối tri thức

Hoạt động trang 73 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 có cường độ 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 (Hình 18.2a). Lực ma sát nghỉ 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 lực đẩy F₀ lúc này đã thắng được lực ma sát nghỉ.

- Khi vật đã trượt, lúc này không còn lực ma sát nghỉ mà chỉ có lực ma sát trượt tác dụng lên vật. 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 lực ma sát trượt có độ lớn nhỏ hơn lực ma sát nghỉ.

Hoạt động trang 73 Vật Lí 10:

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.

Thảo luận và phân tích:

a) Nêu các lực tác dụng lên khối gỗ khi mặt tiếp xúc bên dưới của nó được 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 của 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 lên khối gỗ đầu tiên và lặp lại bước 3.

Thảo luận và phân tích:

a) Điều gì 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:

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

Bề mặt tiếp xúc	Độ lớn của lực ma sát trượt (N)
	Lần 1	Lần 2	Lần 3	Trung bình
Mặt gỗ	0,17	0,16	0,15	$\frac{0,17+0,16+0,15}{3}$ = 0,16
Mặt giấy	0,12	0,13	0,11	$\frac{0,12+0,13+0,11}{3}$ = 0,12

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

Bề mặt tiếp xúc	Độ lớn của lực ma sát trượt (N)
	Lần 1	Lần 2	Lần 3	Trung bình
Mặt gỗ	0,17	0,16	0,15	$\frac{0,17+0,16+0,15}{3}$ = 0,16
Mặt giấy	0,12	0,13	0,11	$\frac{0,12+0,13+0,11}{3}$ = 0,12

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

Áp lực của các khối gỗ (N)	Độ lớn của lực ma sát trượt (N)
	Lần 1	Lần 2	Lần 3	Trung bình
1 khối gỗ: 0,8 N	0,17	0,16	0,15	$\frac{0,17+0,16+0,15}{3}$ = 0,16
2 khối gỗ: 1,6 N	0,32	0,31	0,33	$\frac{0,32+0,31+0,33}{3}$ = 0,32
3 khối gỗ: 2,4 N	0,47	0,48	0,49	$\frac{0,47+0,48+0,49}{3}$ = 0,48

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.

Lời giải bài tập Vật lí lớp 10 Bài 18: Lực ma sát Kết nối tri thức hay khác:

• Giải Vật Lí 10 trang 72

• Giải Vật Lí 10 trang 75

• Giải Vật Lí 10 trang 76

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

• Bài 19: Lực cản và lực nâng

• Bài 20: Một số ví dụ về cách giải các bài toán thuộc phần động lực học

• Bài 21: Moment lực. Cân bằng của vật rắn

• Bài 22: Thực hành: Tổng hợp lực

• Bài 23: Năng lượng. Công cơ học

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải sgk Vật lí 10 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề học tập Vật lí 10 Kết nối tri thức
• Giải SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)

---