Cách tính vận tốc của vật ở chân mặt phẳng nghiêng có ma sát hay, chi tiết



A. Phương pháp & Ví dụ

Quảng cáo
Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

- Vật đang đứng yên trên mặt phẳng nghiêng: a = 0

⇒ Fmsn = P1 = mgsinα

- Điều kiện để vật trượt xuống: a > 0

P1 > Fms ⇒ mgsinα > μmgcosα

⇒ μ < tanα

Áp dụng định luật II Newton và chiếu lên chiều dường: P1 – Fms = ma

+ Khi đó, vật trượt xuống với gia tốc

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

+ Vận tốc của vật ở chân mặt phẳng nghiêng:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Bài tập vận dụng

Bài 1: Vật đặt trên định dốc dài 165 m, hệ số ma sát μ = 0,2, góc nghiêng dốc là α

a. Với giá trị nào của α thì vật nằm yên không trượt?

b. Cho α = 30°. Tìm thời gian vật xuống dốc và vận tốc vật ở chân dốc

Cho tan11° = 0,2; cos30° = 0,85

Hướng dẫn:

a. Để vật nằm yên không trượt:

tanα ≤ μ ⇒ α ≤ 11°

b. Vật trượt xuống dốc:

a = gsinα - μgcosα

   = 10.sin30° - 0,2.10.cos30° = 3,3 m/s2

v = 33 m/s

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án
Quảng cáo

Bài 2: Vật trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng có hệ số ma sát μ = 0,05 dài 10 m, góc nghiêng α = 30°. Hỏi vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang bao lâu kể từ khi xuống hết mặt phẳng nghiêng? Biết hệ số ma sát với mặt phẳng ngang là μ1 = 0,1

Hướng dẫn:

- Gia tốc của vật khi trượt trên mặt phẳng nghiêng: a = gsinα - μgcosα

= 10.sin30° - 0,05.10.cos30°

= 4,6 m/s2

- Vận tốc của vật ở chân mặt phẳng nghiêng:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

- Gia tốc của vật trên mặt phẳng ngang:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

- Thời gian vật đi trên mặt phẳng ngang đến khi dừng lại là:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Bài 3: Vật đặt trên đỉnh dốc dài 100 m, hệ số ma sát 0,1; góc nghiêng dốc là 30°. Tìm vận tốc vật ở chân mặt phẳng nghiêng

Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Bài 4: Vật khối lượng m = 100kg sẽ chuyển động đều đi lên trên mặt phẳng nghiêng độ cao h = 10 m góc α = 30°, khi chịu tác dụng của lực kéo F = 600 N dọc theo mặt phẳng nghiêng. Hỏi khi thả vật từ đỉnh mặt phẳng nghiêng, nó chuyển động xuống dưới chân mặt phẳng nghiêng với vận tốc bao nhiêu? Coi ma sát là đáng kể

Hướng dẫn:

- Khi vật trượt đều, các lực tác dụng lên vật cân bằng

⇒ N = P2 = mgcosα

Và F = Fms + P1

⇒ F = μmgcosα + mgsinα

600 = (μ.cos30° + sin30°)100.10

⇒ μ = 0,12

- Khi thả vật, vật trượt xuống với gia tốc: a = g(sinα - μcosα)

= 10(sin30° - 0,12.cos30°) = 4 m/s2

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án
Quảng cáo

Bài 5: Do có vận tốc đầu, vật trượt lên rồi sau đó trượt xuống trên mặt phẳng nghiêng góc nghiêng α = 15°. Tìm hệ số ma sát μ biết thời gian đi xuống gấp 2 lần thời gian đi lên

Hướng dẫn:

- Khi vật trượt lên (chọn chiều dương hướng lên), chuyển động của vật là chuyển động chậm dần đều với gia tốc

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

      + Thời gian vật trượt lên là:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

      + Quãng đường vật trượt lên là:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

- Khi vật trượt xuống: a2 = g(sinα - μcosα)

      + Thời gian vật trượt xuống:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Vật đặt trên đỉnh dốc dài 300 m, hệ số ma sát 0,2; góc nghiêng dốc là 20°. Vận tốc vật ở chân mặt phẳng nghiêng là:

A. 30 m/s               B. 30,4 m/s               C. 34 m/s               D. 34,2 m/s

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Câu 2: Một vật trượt có ma sát trên một mặt tiếp xúc nằm ngang. Nếu diện tích tiếp xúc của vật đó giảm 2 lần thì độ lớn lực ma sát trượt giữa vật và mặt tiếp xúc sẽ:

A. giảm 2 lần.

B. tăng 2 lần.

C. giảm 6 lần.

D. không thay đổi

Chọn D

Câu 3: Nêu đặc điểm của lực ma sát trượt?

A. Xuất hiện ở mặt tiếp xúc của vật đang trượt trên một bề mặt

B. Có hướng ngược hướng của vận tốc

C. Có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của áp lực, không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật

D. Tất cả đều đúng

Chọn D

Câu 4: Công thức tính vận tốc vật ở chân mặt phẳng nghiêng khi vật chuyển động xuống là:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Chọn A

Câu 5: Vật đặt trên đỉnh dốc có hệ số ma sát 0,05; góc nghiêng dốc là 30°. Gia tốc của vật là:

A. 4 m/s2               B. 5. m/s2               C. 4,6 m/s2               D. 5,4 m/s2

a = gsinα - μgcosα = 10.sin30 - 0,05.10.cos30 = 4,6 m/s2

Câu 6: Chọn câu đúng. Chiều của lực ma sát nghỉ:

A. ngược chiều với vận tốc của vật.

B. ngược chiều với gia tốc của vật.

C. tiếp tuyến với mặt tiếp xúc.

D. vuông góc với mặt tiếp xúc

Chọn C

Câu 7: Chọn phát biểu đúng:

A. Lực ma sát trượt phụ thuộc diện tích mặt tiếp xúc

B. Khi một vật chịu tác dụng của lực F mà vẫn đứng yên thì lực ma sát nghỉ lớn hơn ngoại lực

C. Lực ma sát trượt phụ thuộc vào tính chất của các mặt tiếp xúc

D. Vật nằm yên trên mặt sàn nằm ngang vì trọng lực và lực ma sát nghỉ tác dụng lên vật cân bằng nhau

Chọn C

Câu 8: Vật nằm yên trên đỉnh dốc có hệ số ma sát μ = 0,5. Với góc nghiêng dốc là bao nhiêu thì vật bắt đầu chuyển động?

A. 26°               B. 30°               C. 20°               D. 14°

Để vật trượt khỏi mặt phẳng nghiêng:

tanα > μ = 0,5 ⇒ α > 26,56°

⇒ Chỉ có phương án B thỏa mãn

Câu 9: Một vật trượt có ma sát trên một mặt tiếp xúc nằm ngang. Nếu khối lượng của vật đó giảm 2 lần thì hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt tiếp xúc sẽ:

A. tăng 2 lần

B. tăng 4 lần

C. giảm 2 lần

D. không đổi

Chọn D

Câu 10: Vật đặt trên đỉnh dốc có hệ số ma sát 0,05; góc nghiêng dốc là 30°. Tìm thời gian vật đi hết dốc biết dốc có độ cao 10 m

A. 10s               B. 6s               C. 4s               D. 3s

Gia tốc của vật là: a = gsinα - μgcosα = 10.sin30° - 0,05.10.cos30° = 4,6 m/s2

Vận tốc của vật:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Thời gian vật đi hết dốc:

Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

Câu 11: Vật đặt trên đỉnh dốc có hệ số ma sát 0,05. Dốc có độ cao h = 20 m, chiều dài 250 m. Vật có tự trượt xuống dốc không? Nếu có, tìm gia tốc của vật trên đoạn dốc

A. Vật không trượt trên dốc

B. Vật trượt trên dốc với a = 5 m/s2

C. Vật trượt trên dốc với a = 0,37 m/s2

D. Vật trượt trên dốc với a = 2 m/s2

Ta có: Vật Lí lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 10 có đáp án

⇒ vật tự trượt trên đoạn dốc ⇒ α = 5°

Gia tốc của vật: a = gsinα - μgcosα = 10.sin5° - 0,05.10.cos5° = 0,37 m/s2

Câu 12: Lực ma sát nào tồn tại khi vật rắn chuyển động trên bề mặt vật rắn khác ?

A. Ma sát nghỉ

B. Ma sát lăn hoặc ma sát trượt

C. Ma sát lăn

D. Ma sát trượt

Chọn B

Câu 13: Lực nào làm vật đang đứng yên tự trượt trên mặt phẳng nghiêng?

A. Lực ma sát

B. Trọng lực của vật

C. Lực quán tính

D. Lực cản không khí

Chọn B

Câu 14: Chọn câu sai:

A. Lực ma sát trượt chỉ xuất hiện khi có sự trượt tương đối giữa hai vật rắn.

B. Hướng của lực ma sát trượt tiếp tuyến với mặt tiếp xúc và ngược chiều chuyển động tương đối.

C. Viên gạch nằm yên trên mặt phẳng nghiêng chịu tác dụng của lực ma sát nghỉ.

D. Lực ma sát lăn tỉ lệ với lực nén vuông góc với mặt tiếp xúc và hệ số ma sát lăn bằng hệ số ma sát trượt

Chọn D

Câu 15: Chọn phát biểu đúng.

A. Lực ma sát luôn ngăn cản chuyển động của vật.

B. Hệ số ma sát trượt lớn hơn hệ số ma sát nghỉ.

C. Hệ số ma sát trượt phụ thuộc diện tích tiếp xúc.

D. Lực ma sát xuất hiện thành từng cặp trực đối đặt vào hai vật tiếp xúc.

Chọn A

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 10 chọn lọc có đáp án hay khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm lớp 10 tại khoahoc.vietjack.com

CHỈ CÒN 250K 1 KHÓA HỌC BẤT KÌ, VIETJACK HỖ TRỢ DỊCH COVID

Tổng hợp các video dạy học từ các giáo viên giỏi nhất - CHỈ TỪ 199K cho teen 2k5 tại khoahoc.vietjack.com

Toán lớp 10 - Thầy Phạm Như Toàn

4.5 (243)

799,000đs

399,000 VNĐ

Vật Lý 10 - Thầy Quách Duy Trường

4.5 (243)

799,000đ

399,000 VNĐ

Tiếng Anh lớp 10 - Thầy Quang Hưng

4.5 (243)

799,000đ

399,000 VNĐ

Hóa Học lớp 10 - Cô Nguyễn Thị Thu

4.5 (243)

799,000đs

399,000 VNĐ

Hóa học lớp 10 - cô Trần Thanh Thủy

4.5 (243)

799,000đ

399,000 VNĐ

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k5: fb.com/groups/hoctap2k5/

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.


chuong-2-dong-luc-hoc-chat-diem.jsp


2005 - Toán Lý Hóa