Đang tải... (xem toàn văn)
Bài 1. Một bóng đèn có khối lượng 500g được treo thẳng đứng vào trần nhà bằng một sợi dây và đang ở trạng thái cân bằng. a) Biểu diễn các lực tác dụng lên bóng đèn. b) Tính độ lớn của lực căng. c) Nếu dây treo chỉ chịu tác dụng của một lực căng giới hạn là 5,5 N thì nó có bị đứt không ? Vì sao ? Bài 2. Một thùng gỗ khối lượng 10kg được treo vào một sơi dây nằm cân bằng trên mặt phẳng nghiêng 300 so với phương ngang. Bỏ qua ma sát, lấy ms2. Tính lực căng dây Bài 3. Một chiếc áo có khối lượng 500g được treo vào điểm chính giữa của một sợi dây căng ngang, dây bị chùng xuống, hai nửa sợi dây có chiều dài như nhau và hợp với nhau một góc 1200 như hình vẽ. Lấy g = 9,8 ms2. a) Biểu diễn các lực tác dụng vào chiếc áo ? b) Tính lực căng dây ? Bài 4. Một vật khối lượng được giữ bằng một sợi dây trên một mặt phẳng nghiêng không ma sát. Nếu thì lực căng của sợi dây là bao nhiêu ? Mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật một lực là bao nhiêu ?
(TRỌNG LỰC, LỰC CĂNG DÂY, LỰC MA SÁT) BÀI TẬP MỘT SỐ LỰC TRONG THỰC TIỄN PHẦN I LÍ THUYẾT TRỌNG LỰC I Đặc điểm Trọng lực lực hấp dẫn Trái Đất vật Trọng l ực m ột tr ường hợp riêng lực hấp dẫn Trọng lực kí hiệu vecto + Phương thẳng đứng + Chiều hướng tâm Trái Đất + Điểm đặt trọng lực gọi trọng tâm vật + Độ lớn: Trọng tâm vật phẳng, mỏng có dạng hình h ọc đ ối x ứng n ằm tâm đối xưng vật Vị trí trọng tâm phụ thuộc vào phân bổ khối lượng vật, nằm bên vật ho ặc nằm bên vật Trọng lượng Khi vật đứng yên mặt đất, trọng lượng vật độ lớn trọng lực tác dụng lên vật Ở gần mặt đất, gia tốc rơi tự có giá trị gần Chú ý: - Trọng lượng vật thay đổi đem vật đến nơi có gia tốc rơi tự thay đổi so với lúc đầu - Khối lượng số đo lượng chất vật Vì vậy, khối lượng vật khơng thay đổi Khi sợi dây bị kéo điểm dây, k ể c ả hai đ ầu dây s ẽ xu ất hiII ện lực đểLỰ chCống lại kéo, lực gọi lực căng CĂNG Lực căng kí hiệu vecto + Điểm đặt điểm mà đầu dây tiếp xúc với vật + Phương trùng với sợi dây + Chiều hướng từ hai đầu dây phần sợi dây III LỰC MA SÁT Lực ma sát trượt Lực ma sát trượt xuất mặt tiếp xúc vật trượt bề mặt - Lực ma sát trượt có điểm đặt vật vị trí tiếp xúc hai bề mặt, phương tiếp tuyến ngược chiều với chiều chuyển động vật - Độ lớn lực ma sát trượt: + Khơng phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc tốc độ chuyển động vật + Phụ thuộc vào vật liệu tính chất hai b ề mặt tiếp xúc + Tỉ lệ với độ lớn áp lực hai bề mặt tiếp xúc - hệ số ma sát trượt, phụ thuộc vào vật liệu tính trạng bề mặt tiếp xúc, đại lượng khơng có đơn vị - độ lớn áp lực hai bề mặt tiếp xúc Lực ma sát nghỉ Ma sát nghỉ xuất mặt tiếp xúc v ật chịu tác d ụng c m ột ngo ại l ực Lực ma sát nghỉ triệt tiêu ngoại lực làm vật đứng yên - Lực ma sát nghỉ có điểm đặt vật vị trí tiếp xúc hai bề mặt, phương tiếp tuyến ngược chiều với xu hướng chuyển động tương đối hai bề mặt tiếp xúc - Độ lớn lực ma sát nghỉ độ lớn lực tác dụng gây xu hướng chuyển động - Lực ma sát nghỉ vật bắt đầu chuyển động gọi lực ma sát nghỉ cực đại - Khi vật trượt, lực ma sát trượt nhỏ lực ma sát nghỉ cực đại Lực ma sát lăn Ma sát lăn xuất mặt tiếp xúc vật lăn bề mặt PHẦN II BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài Một bóng đèn có khối lượng 500g treo thẳng đứng vào tr ần nhà b ằng sợi dây trạng thái cân a) Biểu diễn lực tác dụng lên bóng đèn b) Tính độ lớn lực căng c) Nếu dây treo chịu tác dụng lực căng giới hạn 5,5 N có bị đứt khơng ? Vì ? Bài Một thùng gỗ khối lượng 10kg treo vào sơi dây nằm cân mặt phẳng nghiêng 300 so với phương ngang Bỏ qua ma sát, lấy m/s2 Tính lực căng dây Bài Một áo có khối lượng 500g treo vào điểm sợi dây căng ngang, dây bị chùng xuống, hai nửa sợi dây có chiều dài hợp với góc 1200 hình vẽ Lấy g = 9,8 m/s2 a) Biểu diễn lực tác dụng vào áo ? b) Tính lực căng dây ? Bài Một vật khối lượng giữ sợi dây mặt phẳng nghiêng khơng ma sát Nếu lực căng sợi dây ? Mặt phẳng nghiêng tác dụng lên vật lực ? Bài Người ta đẩy thùng có khối lượng 55 kg theo phương ngang với lực 220N làm thùng chuyển động mặt phẳng ngang Hệ số ma sát thùng mặt phẳng 0,35 Tính gia tốc thùng Lấy g = 9,8 m/s2 Bài Một vật có khối lượng 15 kg kéo trượt mặt phẳng nằm ngang lực kéo 45 N theo phương ngang kể từ trạng thái nghỉ Hệ số ma sát trượt vật mặt phẳng ngang Lấy m/s2 Tính quãng đường vật sau giây kể từ lúc bắt đầu chuyển động Bài Một sách đặt mặt bàn nghiêng thả cho truợt xuống Cho biết góc nghiêng mặt bàn so với phương ngang hệ số ma sát sách Lấy m/s2 Tính gia tốc sách quãng đường sau 2s Bài Một vật có khối lượng m = 2kg nằm yên mặt bàn nằm ngang kéo lức có độ lớn F = 10 N theo hướng tạo với mặt phẳng ngang góc Biết lực ma sát vật mặt sàn Tìm vận tốc vật sau giây kể từ lúc bắt đầu chịu lực tác dụng Bài Một tơ có khối lượng chuyển động thẳng với vận tốc 72 km/h hãm phanh chuyển động thẳng chậm dần chạy thêm 50 m dừng hẳn Tính gia tốc thời gian tơ quãng đường độ lớn lực hãm phanh Bài 10 Một đoàn tàu với vận tốc 18 km/h xu ống d ốc, chuy ển đ ộng thẳng nhanh dần với gia tốc 0,5 m/s² Chiều dài dốc 400 m a) Tính vận tốc tàu cuối dốc thời gian tàu xuống hết dốc b) Đoàn tàu chuyển động với lực phát động 6000 N, chịu lực cản 1000 N Tính khối lượng đồn tàu Bài 11 Một học sinh dùng dây kéo thùng sách nặng 10 kg chuyển động mặt sàn nằm ngang Dây nghiêng góc chếch lên 450 so với phương ngang Hệ số ma sát trượt dây thùng mặt sàn (lấy m/s2) Hãy xác định độ lớn lực kéo để thùng sách chuyển động thẳng Bài 12 Một người xe đạp có khối lượng tổng cộng m = 86 kg chuy ển đ ộng đường nằm ngang với vận tốc v = m/s Nếu người xe ng ừng đ ạp hãm phanh để giữ không cho bánh xe quay, xe trượt đoạn m dừng lại a) Lực gây gia tốc cho xe? Tính lực b) Tính hệ số ma sát trượt mặt đường lốp xe? Lấy g = 10 m/s2 Bài 13 Khi hãm phanh gấp bánh xe ô tô bị “khóa” lại (không quay đ ược) làm cho xe trượt đường Kỷ lục dấu trượt dài d ấu tr ượt đ ường cao t ốc M1 Anh xe Jaguar xảy vào năm 1960, dài tới 290 m Giá sử hệ số ma sát trượt vận tốc xe tơ lúc bắt đầu bị khóa ? Bài 14 Để đẩy tủ, cần tác dụng lực kéo 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 người đẩy tủ với lực 260 N, làm dịch chuyển tủ khơng? Bài 15 Người ta đẩy thùng có khối lượng 55 kg theo phương ngang với lực 220N làm thùng chuyển động mặt phẳng ngang Hệ số ma sát thùng mặt phẳng 0,35 Tính gia tốc thùng Lấy g = 9,8 m/s2 Bài 16 Một vật có khối lượng m = kg nằm yên mặt sàn nằm ngang kéo với lực có độ lớn 20 N theo phương tạo với mặt phẳng ngang góc 300 Tính gia tốc vật, biết hệ số ma sát vật với mặt sàn Bài 17 Một thùng hàng trọng lượng 500 N trượt xuống d ốc M ặt d ốc t ạo với phương ngang góc 30 Chon hệ tọa độ vng góc xOy cho trục Ox theo hướng chuyển động thùng a) Vẽ giản đồ vecto lực tác dụng lên thùng b) Tính thành phần trọng lực theo trục tọa độ vng góc c) Giải thích lực pháp tuyến dốc lên thùng hàng khơng có tác dụng kéo thùng hàng xuống dốc? d) Xác định hệ số ma sát trượt mặt dốc thùng hàng đo gia tốc chuyển động thùng m/s2 Bỏ qua ma sát khơng khí lên thùng Bài 18 Một tơ có khối lượng 1,2 lên dốc, biết dốc nghiêng 300 so với mặt phẳng ngang Lực phát động gây động ô tơ có độ lớn 8000 N Hệ số ma sát lăn bánh xe mặt đường Tính gia tốc xe lên dốc? Bài 19 Một vật động viên trượt tuyết có cân nặng 70kg trượt khơng vận tốc đầu từ đỉnh đồi cao 25m, quãng đường trượt từ đỉnh xuống chân đồi 50m Cho g = 10 m/s2, hệ số ma sát Cho m/s2 ván trượt mặt tuyết a) Tính gia tốc vận tốc vận động viên chân đồi b) Khi xuống đến chân đồi núi, vận động viên tiếp tục trượt mặt đường nằm ngang, hệ số ma sát lúc Tính từ lúc trượt mặt đường nằm ngang, sau vận động viên dừng lại? b) tập hệ vật Bài 20 Cho hệ hình vẽ Vật A có khối lượng B có khối lượng , vật nối với sợi dây nhẹ, không dãn Biết hệ số ma sát trượt hai vật mặt phẳng ngang Tác dụng vào A lực kéo theo phương ngang Lấy m/s2 a) Tính gia tốc chuyển động hệ b) Tính độ lớn lực căng dây nối hai vật A B Bài 21 Cho hệ hình vẽ Vật thứ có khối lượng , vật thứ hai có khối lượng nối với sợi dây nhẹ, không dãn Biết hệ số ma sát trượt hai vật mặt phẳng ngang Tác dụng vào A lực kéo hợp với phương ngang góc theo phương Lấy g = 9,8 m/s2 Tìm lực căng dây nối hai vật Bài 22 Một xe mơ hình khối lượng có khối lượng nặng nối với sợi dây vắt qua rịng tóc hình vẽ Biết sợi dây khơng dãn, khối lượng dây rịng rọc khơng đáng kể Hệ số ma sát lấy m/s2, góc , Tìm gia tốc chuyển động lực căng dây Bài 24 Cho hệ vật vẽ Hai vật nặng khối lượng cao chênh khoảng m Đặt thêm vật có độ lên vật , bỏ qua ma sát, khối lượng dây rịng rọc Tìm vận tốc vật hai vật ngang Cho m/s2 PHẦN III BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Phát biểu sau nói phương, chiều trọng lực: A Trọng lực có phương nằm ngang có chiều hướng phía Trái Đất B Trọng lực có phương thẳng đứng có chiều hướng xa Trái Đất C Trọng lực có phương nằm ngang có chiều hướng xa Trái Đất D Trọng lực có phương thẳng đứng có chiều hướng phía Trái Đất Câu 2: Trọng lượng vật A Cường độ (độ lớn) trọng lực tác dụng lên vật B Phương trọng lực tác dụng lên vật C Chiều trọng lực tác dụng lên vật D Đơn vị trọng lực tác dụng lên vật Câu 3: Một vật có khối lượng 500g, trọng lượng có giá trị gần A N B 50 N C 500 N D 5000 N Câu 4: Trang phục nhà du hành vũ trụ có khối lượng khoảng 50 kg T ại họ di chuyển dễ dàng Mặt Trăng? A Vì vật Mặt Trăng chịu lực hấp dẫn nhỏ nhiều lần so với Trái Đất B Vì vật Mặt Trăng chịu lực hấp dẫn lớn nhiều lần so với Trái Đất C Vì vật Mặt Trăng không chịu lực hấp dẫn D Vì vật Trên Trái Đất khơng chịu lực hấp dẫn Câu 5: Một vật có khối lượng m đặt nơi có gia t ốc tr ọng trường g Phát bi ểu sau sai? A Trọng lực có độ lớn xác định biểu thức P = mg B Điểm đặt trọng lực trọng tâm vật C Trọng lực tỉ lệ nghịch với khối lượng vật D Trọng lực lực hút Trái Đất tác dụng lên vật Câu 6: Điều sau nói lực căng dây? A Lực căng dây có phương dọc theo dây, chiều chống lại xu h ướng b ị kéo dãn B Lực căng dây có phương dọc theo dây, chiều v ới l ực v ật kéo dãn dây C Với dây có khối lượng khơng đáng k ể l ực căng hai đ ầu dây ln có độ lớn D Với dây có khối lượng khơng đáng k ể l ực căng hai đâu dây ln khác độ lớn Câu 7: Một vật lúc đầu nằm mặt phẳng nhám nằm ngang Sau đ ược truyền vận tốc đầu, vật chuyển động chậm dần có Câu 8: A lực ma sát B lực tác dụng ban đầu C phản lực D quán tính Cho tượng sau: (1) Khi sàn đá hoa lau dễ bị ngã (2) Ơ tơ đường đất mềm có bùn dễ bị sa lầy (3) Giày đế bị mòn gót (4) Phải bơi nhựa thơng vào dây cung cần kéo nhị (đàn cò) Số tượng mà ma sát có lợi là: A Câu 9: B C D Trong trường hợp trường hợp ma sát có ích? A Ma sát làm mịn lốp xe B Ma sát làm tơ qua chỗ lầy C Ma sát sinh trục xe bánh xe D Ma sát sinh vật trượt mặt sàn Câu 10: Chọn câu câu sau A Hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào diện tích bề mặt tiếp xúc gi ữa hai vật B Hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào chất bề mặt tiếp xúc gi ữa hai vật C Hệ số ma sát trượt phụ thuộc áp lực lên mặt tiếp xúc D Hệ số ma sát trượt tỉ lệ với khối lượng hai vật tiếp xúc Câu 11: Chọn câu sai A Lực ma sát trượt xuất có trượt tương đ ối gi ữa v ật lên vật khác B Hướng lực ma sát trượt tiếp tuyến với mặt tiếp xúc ngược chiều chuyển động tương đối C Viên gạch nằm yên mặt phẳng nghiêng nh có tác d ụng c l ực ma sát D Lực ma sát trượt tác dụng lên vật ln lớn trọng lượng vật Câu 12: Chọn phát biểu A Lực ma sát trượt phụ thuộc vào diện tích hai mặt tiếp xúc B Lực ma sát trượt phụ thuộc vào vật liệu tình tr ạng c hai m ặt ti ếp xúc C Lực ma sát trượt không phụ thuộc vào độ lớn áp lực D Lực ma sát trượt không phụ thuộc vào khối lượng vật trượt Câu 13: Phát biểu sau khơng nói lực ma sát trượt? A Lực ma sát trượt xuất để cản trở chuyển động trượt vật B Lực ma sát trượt tỷ lệ với áp lực N C Lực ma sát trượt phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc D Lực ma sát trượt ngược hướng với hướng chuyển động vật trượt Câu 14: Điều gì xảy đối với hệ số ma sát giữa hai mặt tiếp xúc nếu lực ép hai mặt tiếp xúc tăng lên? A Tăng lên B Giảm C Khơng đởi D Tùy trường hợp, tăng lên giảm Câu 15: Ơtơ chuyển động thẳng có lực kéo A trọng lực cân với phản lực B lực kéo cân với lực ma sát với mặt đường C lực tác dụng vào ôtô cân D trọng lực cân với lực kéo Câu 16: Chọn câu câu sau A Khi vật trượt vật khác xuất lực ma sát trượt nhằm cản trở chuyển động trượt vật B Vectơ lực ma sát trượt có giá nằm bề mặt tiếp xúc chi ều chuyển động vật C Diện tích tiếp xúc vật r ộng độ l ớn l ực ma sát tr ượt tăng D Độ lớn lực ma sát trượt không phụ thuộc vào khối lượng c v ật trượt Câu 17: Hercules Ajax đẩy chiều thùng n ặng 1200kg theo ph ương nằm ngang Hercules đẩy với lực 500N Ajax đẩy với lực 300N N ếu l ực ma sát có sức cản 200N gia tốc thùng bao nhiêu? A 1,0m/s2 B 0,5m/s2 C 0,87m/s2 D 0,75m/s Câu 18: Một vật trượt có ma sát mặt tiếp xúc nằm ngang N ếu di ện tích tiếp xúc vật giảm lần độ lớn lực ma sát tr ượt gi ữa v ật m ặt tiếp xúc A giảm lần B tăng lần C giảm lần D không thay đổi Câu 19: Một vật trượt có ma sát mặt tiếp xúc nằm ngang N ếu v ận t ốc vật tăng lần độ lớn lực ma sát trượt v ật m ặt ti ếp xúc A tăng lần đổi B tăng lần C giảm lần D không Câu 20: Một vật với vận tớc đầu có độ lớn 10m/s tr ượt m ặt ph ẳng ngang Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng là 0,1 Hỏi vật được quãng đường thì dừng lại? Lấy g = 10m/s2 A 20m B 50m C 100m D 500m Câu 21: Một xe chạy đường cao tốc nằm ngang với vận tốc có độ l ớn 15m/s Lực hãm có độ lớn 3000N làm xe dừng 10s Khối l ượng c xe A 1500 kg B 2000kg C 2500kg D 3000kg Câu 22: Một vật có khối lượng kg chuyển động mặt ph ẳng n ằm ngang v ới hệ số ma sát vật mặt phẳng ngang = 0,1 Cho g = 10 m/s2 Độ lớn lực ma sát tác dụng lên vật A N B N C N D N Câu 23: Một vận động viên môn hockey (môn khúc cầu) dùng g ậy gạt qu ả bóng để truyền cho vận tốc đầu 10m/s Hệ số ma sát gi ữa bóng mặt băng 0,1 Lấy g = 9,8m/s Hỏi bóng quãng đường dừng lại? A 39m B 45 m C 51 m D 57m Câu 24: Người ta đẩy họp để truyền cho vận tốc đầu v 0 = 3,5 m/s Sau đẩy, hộp chuyển động sàn nhà Hệ s ố ma sát tr ượt gi ữa hộp sàn nhà µ = 0,3 Hỏi hộp đoạn đ ường b ằng bao nhiêu? Lấy g = 9,8 m/s2 A 2,7 m B 3,9 m C 2,1 m D 1,8m Câu 25: Người ta đẩy thùng có khối lượng 55 kg theo phương ngang v ới lực 220 N làm thùng chuyển động mặt ph ẳng ngang H ệ s ố ma sát trượt thùng mặt phẳng 0,35 Tính gia t ốc thùng, l g = 9,8 m/s2 A 0,57 m/s2 B 0,6 m/s2 C 0,35 m/s2 D.0,43 m/s Câu 26: Một mẩu gỗ có khối lượng m = 250 g đặt sàn nhà nằm ngang Ng ười ta truyền cho vận tốc tức thời v 0 = m/s Tính thời gian để mẩu gỗ dừng lại quãng đường lúc H ệ s ố ma sát tr ượt mẩu gỗ sàn nhà µt = 0,25 Lấy g = 10 m/s2 A s, m m B s, m C s, m D 2s,