Vật có khối lượng m trượt đều trên mặt phẳng ngang dưới tác dụng của lực kéo \(\overrightarrow F\) 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?
.jpg)
Đáp án đúng: A
Phân tích các lực tác dụng lên vật, ta có:
- Trọng lực \(\overrightarrow P\) hướng xuống.
- Phản lực \(\overrightarrow N\) của mặt phẳng ngang hướng lên.
- Lực kéo \(\overrightarrow F\).
- Lực ma sát trượt \(\overrightarrow {{F_{ms}}} \) hướng ngược chiều chuyển động.
Chọn hệ trục tọa độ Oxy, chiếu các lực lên trục Oy, ta có:
\(N - P + F\sin \alpha = 0\) \( \Rightarrow N = P - F\sin \alpha = mg - F\sin \alpha \)
Lực ma sát trượt được tính theo công thức:
\({F_{ms}} = \mu N = \mu (mg - F\sin \alpha )\)
Vì vật trượt đều, nên lực kéo cân bằng với lực ma sát, tức là: F = Fms.
Tuy nhiên, trong các đáp án không có đáp án nào trùng khớp với kết quả này. Xét trường hợp đặc biệt khi lực kéo nằm ngang (\(\alpha = 0\)), ta có \({F_{ms}} = \mu mg\). Do đó, đáp án A có thể là đáp án gần đúng nhất trong trường hợp này.
500+ câu hỏi ôn tập trắc nghiệm môn Vật lý đại cương sẽ là đề cương ôn thi hữu ích dành cho các bạn sinh viên Đại học - Cao đẳng ôn thi môn đại cương dễ dàng hơn. Mời các bạn cùng tham khảo!
Câu hỏi liên quan
.jpg)
Để xác định trạng thái chuyển động của vật, ta cần phân tích các lực tác dụng lên vật và so sánh chúng.
Các lực tác dụng lên vật bao gồm:
Lực kéo F: Có độ lớn 5N và hướng xiên lên một góc 45 độ so với phương ngang.
Trọng lực P: Có độ lớn P = mg = 2 kg * 10 m/s² = 20 N, hướng xuống dưới.
Phản lực N: Do mặt phẳng ngang tác dụng lên vật, hướng lên trên.
Lực ma sát f: Có hướng ngược với hướng chuyển động (hoặc hướng có xu hướng chuyển động).
Phân tích lực kéo F thành hai thành phần:
Fₓ = F * cos(45°) = 5 * (√2 / 2) ≈ 3.54 N (thành phần nằm ngang)
Fy = F * sin(45°) = 5 * (√2 / 2) ≈ 3.54 N (thành phần thẳng đứng)
Tính phản lực N:
Tổng lực theo phương thẳng đứng phải bằng 0 (vật không chuyển động theo phương thẳng đứng): N + Fy - P = 0 N = P - Fy = 20 N - 3.54 N = 16.46 N
Tính lực ma sát trượt tối đa:
fmax = µ * N = 0.20 * 16.46 N = 3.292 N
So sánh lực kéo theo phương ngang (Fx) với lực ma sát trượt tối đa (fmax):
Fx = 3.54 N > fmax = 3.292 N
Vì lực kéo theo phương ngang lớn hơn lực ma sát trượt tối đa, vật sẽ chuyển động. Vì có lực kéo theo phương ngang lớn hơn lực ma sát, vật sẽ chuyển động nhanh dần.
Vậy đáp án đúng là: Chuyển động nhanh dần.
Áp dụng định luật II Newton cho vật m1: m1g - T = m1a
Áp dụng định luật II Newton cho vật m2: T - m2g = m2a
Cộng vế với vế của hai phương trình trên, ta được: m1g - m2g = m1a + m2a => a = (m1 - m2)g / (m1 + m2) = (2.6 - 2) * 10 / (2.6 + 2) = 0.6 * 10 / 4.6 = 6/4.6 = 1.3 m/s^2
Hiện tượng "bên lở bên bồi" là do tác động của lực Coriolis. Lực Coriolis là một lực ảo sinh ra do hệ quy chiếu quay (trong trường hợp này là Trái Đất). Lực này làm lệch hướng chuyển động của các vật thể chuyển động trên bề mặt Trái Đất.
- Ở Bắc bán cầu, lực Coriolis làm lệch hướng chuyển động sang bên phải.
- Ở Nam bán cầu, lực Coriolis làm lệch hướng chuyển động sang bên trái.
Đối với các dòng sông chảy dọc theo kinh tuyến (từ Bắc xuống Nam hoặc ngược lại):
- Ở Bắc bán cầu, bờ phải (nhìn theo hướng dòng chảy) sẽ bị bào mòn mạnh hơn do lực Coriolis đẩy dòng nước về phía đó.
- Ở Nam bán cầu, bờ trái (nhìn theo hướng dòng chảy) sẽ bị bào mòn mạnh hơn do lực Coriolis đẩy dòng nước về phía đó.
Do đó, phương án 2 là đúng: Các dòng sông chảy dọc theo kinh tuyến từ Cực Bắc xuống Xích Đạo (tức là ở Bắc bán cầu) thì bờ phía Đông (bờ phải) bị bào mòn.
.jpg)
.jpg)
