Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Bài: Lực ma sát trượt (Bản đẹp)

Chương 5:  
CÁC LỰC CƠ HỌC 
Bài : 
LỰC MA SÁT TRƯỢT 
Trong bài học này ta tìm hiểu các vấn đề sau : 
Những đặc điểm của lực ma sát trượt : 
Điều kiện xuất hiện của lực ma sát trượt 
Hướng của lực ma sát trượt 
Độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc vào những yếu tố nào ? Không phụ thuộc vào những yếu tố nào ? Từ đó suy ra biểu thức xác định độ lớn của lực ma sát trượt ? 
Hệ số ma sát trượt 
 H ãy quan sát tình huống sau : 
Hình động 
Lực ma sát trượt xuất hiện khi nào ? và có tác dụng gì ? 
Vậy : Lực ma sát trượt xuất hiện khi vật này trượt trên vật khác có tác dụng cản trở chuyển động tương đối giữa 2 vật 
Lực ma sát trượt có hướng như thế nào ? 
Thí nghiệm : móc lực kế vào khúc gỗ rồi kéo đều theo phương ngang : 
Lực kế có giãn ra không ? Nếu có thì nó chứng tỏ điều gì ? 
Nếu thôi không kéo thì khúc gỗ sẽ chuyển động như thế nào ? 
Có kết luận gì về hướng của lực ma sát trượt ? 
 Hình động 
Vậy:Lực ma sát trượt có hướng ngược với hướng chuyển động của vật . 
NVKP 1: Khúc gỗ có tác dụng lên bàn một lực ma sát hay không ? Tại sao ? 
Theo định luật III Newton, khi khúc gỗ trượt trên bàn , khúc gỗ cũng tác dụng trở lại bàn một phản lực ma sát trượt F’ mst . Lực này có gây ra chuyển động của bàn hay không còn tùy thuộc vào khối lượng của bàn . 
I. Những đặc điểm của lực ma sát trượt : 
Lực ma sát trượt xuất hiện khi vật này trượt trên vật khác có tác dụng cản trở chuyển động tương đối giữa 2 vật và có hướng ngược với hướng chuyển động của vật . 
Theo định luật III Newton,vật cũng tác dụng trở lại bàn một phản lực ma sát trượt nếu vật trượt trên bàn . 
NVKP 2: Độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc vào những yếu tố nào ? 
Tính chất bề mặt tiếp xúc 
Áp lực lên bề mặt tiếp xúc 
Diện tích tiếp xúc của khúc gỗ với mặt bàn 
Độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc như thế nào vào : 
Tính chất bề mặt tiếp xúc 
Áp lực lên bề mặt tiếp xúc 
Diện tích tiếp xúc của khúc gỗ với mặt bàn 
Độ lớn của lực ma sát trượt có phụ thuộc vào áp lực và diện tích tiếp xúc hay không ? 
Độ lớn của lực ma sát trượt có phụ thuộc vào vận tốc ( tốc độ ) vật trượt hay không ? 
Độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc rất ít vào vận tốc vật trượt : 
Nếu vận tốc này không lớn lắm thì độ lớn của lực ma sát trượt không phụ thuộc vào vận tốc vật trượt 
Nếu vận tốc này rất lớn thì độ lớn của lực ma sát trượt tăng theo vận tốc vật trượt 
Kết luận : Độ lớn của lực ma sát trượt : 
Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc 
Không phụ thuộc vào vận tốc vật trượt nếu vận tốc không lớn lắm v à tăng theo vận tốc nếu vận tốc là rất lớn 
Phụ thuộc vào tính chất bề mặt tiếp xúc 
Tỉ lệ với độ lớn của áp lực lên bề mặt tiếp xúc 
	 Nên biểu thức xác định độ lớn của lực ma sát trượt là : 
	 F mst = kN 
	 Với k là hệ số ma sát trượt 
II. Hệ số ma sát trượt k 
Hệ số ma sát trượt k phụ thuộc vào tính chất bề mặt tiếp xúc . 
Hệ số ma sát trượt thường nhỏ hơn 1 ( tức k<1) nên F mst <N 
Tham khảo bảng hệ số ma sát trượt của một số vật liệu (SGK trang 75) 
Mở rộng : 
Trong một số trường hợp hệ số ma sát trượt lớn hơn 1(tức k>1) . Bấy giờ F mst >N. Đó là trường hợp hai vật tiếp xúc làm bằng cùng một vật liệu ( chẳng hạn thuỷ tinh với thủy tinh , đồng với đồng )mà các mặt tiếp xúc được đánh rất nhẵn và sạch . 
Một người đi xe đạp trên đường bùn lầy ta thấy có lúc người ấy đạp xe rất mạnh , bánh sau quay mà xe không tiến được ? Tại sao vậy ? 
Chọn đáp án đúng : Lực ma sát trượt có độ lớn tỉ lệ với : 
a. 
trọng lượng của vật 
b. 
khối lượng của vật 
c. 
d. 
áp lực của vật lên bề mặt tiếp xúc 
vận tốc của vật 
Chọn đáp án đúng : Lực ma sát trượt không phụ thuộc yếu tố : 
a. 
áp lực lên bề mặt tiếp xúc 
b. 
bản chất bề mặt tiếp xúc 
c. 
d. 
diện tích tiếp xúc 
vận tốc của vật 
Chọn đáp án đúng : Nếu diện tích tiếp xúc giảm 2 lần thì độ lớn của lực ma sát trượt sẽ : 
a. 
b. 
c. 
d. 
e. 
Tăng 2 lần 
Giảm 2 lần 
Tăng 4 lần 
Giảm 4 lần 
Không đổi 
	 Lực cần thiết để nâng vật chuyển động đều lên cao so với lực cần thiết để kéo vật trượt đều trên sàn nằm ngang sẽ : 
Ch ọn đáp án đúng : 
a. 
b. 
c. 
d. 
Lớn hơn 
Nhỏ hơn 
Bằng nhau 
Cả a,b,c đều sai 
Chọn đáp án đúng : 
a. 
b. 
c. 
d. 
Lớn hơn 200N 
Nhỏ hơn 200N 
Bằng 200N 
Cả a,b,c đều sai 
Một người đẩy một hộp đựng thực phẩm trên sàn nhà với một lực nằm ngang có độ lớn 200N . Hộp chuyển động thẳng với gia tốc không đổi . Khi đó , độ lớn của lực ma sát trượt : 
Chào tạm biệt 
SAI 
ĐÚNG 
SAI 
Vì độ lớn của lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc 
ĐÚNG 
Vì độ lớn của lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc 
SAI Vì các lực tác dụng lên hộp đựng thực phẩm là : 
Theo ĐLII: 
Chiếu lên chiều (+): 
(+) 
ĐÚNG Vì các lực tác dụng lên hộp đựng thực phẩm là : 
Theo ĐLII: 
Chiếu lên chiều (+): 
(+) 
SAI 
Giải thích : 
Nếu gọi P là trọng lượng của vật 
Lực cần thiết để nâng vật chuyển động đều lên cao là F 1 =P 	(1) 
Lực cần thiết để kéo vật trượt đều trên sàn nhà nằm ngang là 
	F 2 = F mst = kN = kP 
 Vì k<1 nên F 2 <P 	(2) 
Từ (1) và (2): 	 F 2 <F 1 
	 ĐÚNG 
Giải thích : 
Nếu gọi P là trọng lượng của vật 
Lực cần thiết để nâng vật chuyển động đều lên cao là F 1 =P 	(1) 
Lực cần thiết để kéo vật trượt đều trên sàn nhà nằm ngang là 
	F 2 = F mst = kN = kP 
 Vì k<1 nên F 2 <P 	(2) 
Từ (1) và (2): 	 F 2 <F 1