Chọn phương án sai?

Trường hợp nào sau đây vật chịu tác dụng của lực ma sát nghỉ?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Lực ma sát nghỉ xuất hiện khi một vật đứng yên trên một bề mặt và có xu hướng chuyển động do tác dụng của một lực nào đó, nhưng chưa đủ lớn để thắng lực ma sát. Lực ma sát nghỉ sẽ cân bằng với lực tác dụng lên vật, giữ cho vật đứng yên.

- Phương án A: Vật đứng yên và không có xu hướng chuyển động thì không có lực ma sát nghỉ tác dụng lên vật, vì không có lực nào gây ra xu hướng chuyển động.
- Phương án B: Vật đứng yên nhưng có xu hướng chuyển động thì lực ma sát nghỉ xuất hiện để cân bằng với lực gây ra xu hướng chuyển động đó.
- Phương án C: Vật chuyển động đều trên mặt đường thì có lực ma sát trượt, không phải ma sát nghỉ.
- Phương án D: Không đúng vì A và C không thỏa mãn.

Vậy đáp án đúng là B.

Câu 31:

Vật có khối lượng m trượt trên mặt phẳng ngang dưới tác dụng của lực kéo →FF→ như hình 2.28. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng ngang là µ; g là gia tốc rơi tự do. Biểu thức nào sau đây là biểu thức tính lực ma sát tác dụng lên vật?

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Chọn hệ trục tọa độ Oxy, phương Ox nằm ngang, phương Oy thẳng đứng hướng lên trên.

Áp dụng định luật II Newton ta có:

→F+→N+→P+→Fms=m→aF→+N→+P→+Fms→=ma→

Chiếu lên trục Ox: Fcosα−Fms=maFcos⁡α−Fms=ma

Chiếu lên trục Oy: N+Fsinα−mg=0⇒N=mg−FsinαN+Fsin⁡α−mg=0⇒N=mg−Fsin⁡α

Lực ma sát trượt: Fms=μNFms=μN

Vậy: Fms=μ(mg−Fsinα)Fms=μ(mg−Fsin⁡α)

Câu 32:

Vật có khối lượng m = 2 kg, đang đứng yên trên mặt phẳng ngang thì chịu một lực kéo F = 5N hướng xiên lên một góc α = 30o so với phương ngang (hình 2.28). Hệ số ma sát trượt và hệ số ma sát nghỉ giữa vật và mặt phẳng ngang lần lượt là µ = 0,20 và µn = 0,25. Lấy g = 10 m/s2. Tính lực ma sát tác dụng lên vật.

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Để giải bài toán này, ta thực hiện các bước sau:

1. Phân tích lực tác dụng lên vật:
- Lực kéo F hướng xiên lên một góc α = 30° so với phương ngang.
- Trọng lực P = mg hướng xuống.
- Phản lực N của mặt phẳng ngang hướng lên.
- Lực ma sát fms (chưa biết là ma sát nghỉ hay ma sát trượt) ngược chiều chuyển động (hoặc có xu hướng chuyển động).

2. Phân tích lực kéo F:
- Fx = F.cos(α) = 5.cos(30°) = 5 * (√3/2) ≈ 4,33 N (thành phần nằm ngang).
- Fy = F.sin(α) = 5.sin(30°) = 5 * (1/2) = 2,5 N (thành phần thẳng đứng).

3. Tính phản lực N:
- Vì vật không chuyển động theo phương thẳng đứng, ta có:
N + Fy = P
N = P - Fy = mg - Fy = 2 * 10 - 2,5 = 17,5 N

4. Kiểm tra xem vật có trượt không:
- Lực ma sát nghỉ cực đại: fms_n_max = µn * N = 0,25 * 17,5 = 4,375 N
- Vì Fx = 4,33 N < fms_n_max = 4,375 N, vật không trượt và lực ma sát là lực ma sát nghỉ.
- Lực ma sát nghỉ bằng với thành phần nằm ngang của lực kéo: fms = Fx = 4,33 N.

Vậy lực ma sát tác dụng lên vật là 4,33 N.

Câu 33:

Một xe tải A khối lượng 3 tấn, kéo một xe tải B khối lượng 2 tấn bằng một dây nhẹ. Hệ số ma sát giữa các bánh xe với mặt đường là 0,1. Tính lực phát động của xe A để chúng chuyển động đều trên đường ngang.

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Để hai xe chuyển động đều, lực kéo của xe A phải cân bằng với lực ma sát tác dụng lên cả hai xe.

Tổng khối lượng của hai xe là: m = m_A + m_B = 3 tấn + 2 tấn = 5 tấn = 5000 kg.

Lực ma sát tác dụng lên hai xe là: F_ms = \u03bc * N = \u03bc * mg = 0,1 * 5000 kg * 10 m/s^2 = 5000 N.

Vậy, lực phát động của xe A là: F = F_ms = 5000 N.

Câu 34:

Một con lắc đơn có khối lượng 2 kg được kéo lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 60o rồi thả nhẹ cho dao động. Lấy g = 10 m/s2. Lực căng dây nhỏ nhất trong quá trình con lắc con lắc dao động là:

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Công thức tính lực căng dây của con lắc đơn tại vị trí bất kì là: T = mg(3cosα - 2cosα₀)
Lực căng dây nhỏ nhất khi vật ở vị trí biên (α = α₀ = 60°):
Tmin = mgcosα₀ = 2 * 10 * cos60° = 2 * 10 * (1/2) = 10 N

Câu 35:

Động lượng của một chất điểm không có đặc điểm nào sau đây:

Lời giải: