Câu hỏi tự luận Khoa học tự nhiên 6 kết nối tri thức Bài 44: Lực ma sát

CHƯƠNG VIII - LỰC TRONG ĐỜI SỐNG

BÀI 44 - LỰC MA SÁT

1. NHẬN BIẾT (3 câu)

Câu 1: Nêu khái niệm lực ma sát. 

Trả lời:

Lực ma sát là lực tiếp xúc xuất hiện ở bề mặt tiếp xúc giữa hai vật.

Câu 2: Lực ma sát chia thành mấy loại?

Trả lời:

Lực ma sát chia thành 2 loại là lực ma sát nghỉ và lực ma sát trượt:

• Lực ma sát nghỉ là lực giữ cho vật đứng yên ngay cả khi nó bị kéo hoặc đầy.

• Lực ma sát trượt là lực xuất hiện khi vật trượt trên bề mặt của vật khác.

Câu 3: Nêu tác dụng của lực ma sát.

Trả lời:

Lực ma sát có thể thúc đẩy hoặc cản trở chuyển động của các vật và có vai trò quan trọng trong an toàn giao thông đường bộ.

2. THÔNG HIỂU (5 câu)

Câu 1: Lấy ví dụ ma sát cản trở chuyển động. Nêu biện pháp khắc phục.

Trả lời:

• Giữa các bộ phận bằng kim loại chuyển động trong động cơ có lực ma sát rất lớn cản trở chuyển động. Dầu, mỡ được cho vào giữa các bộ phận này để làm giảm ma sát, giúp động cơ hoạt động tốt hơn và làm giảm hao mòn bề mặt các bộ phận. 

• Để làm giảm ma sát, người ta còn dùng nhiều cách khác nhau, ví dụ có thể dùng vòng bi để thay chuyển động trượt bằng chuyển động lăn,...

Câu 2: Lấy ví dụ ma sát giúp thúc đẩy chuyển động.

Trả lời:

Ví dụ: Khi bước về phía trước một bước, người đi bộ nhấc một bàn chân lên khỏi mặt đất, trong khi bàn chân kia đẩy vào mặt đất, về phía sau. Khi đó, giữa mặt đất và bàn chân xuất hiện lực ma sát giúp bàn chân không bị trượt về phía sau, nhờ đó mà người dịch chuyển về phía trước. Đó là cách ma sát giúp chúng ta đi bộ hằng ngày. Cũng nhờ có ma sát mà khi chuyển động, bánh xe của ô tô, xe máy không bị trượt trên mặt đường.

Câu 3: Ma sát có ảnh hưởng gì đến an toàn giao thông?

Trả lời:

• Lực ma sát có vai trò quan trọng trong giao thông. Lực ma sát giữa bánh xe và mặt đường giữ cho bánh xe lăn trên đường không bị trượt. Để dừng một chiếc xe đang chuyển động, người lái xe cần phanh, khi đó lực ma sát ở phanh và lốp xe giúp xe chuyển động chậm lại và có thể dừng hẳn. Lực ma sát càng lớn thì quãng đường kể từ khi xe bắt đầu phanh đến khi dùng lại càng ngắn. Điều này có thể giúp tránh được các va chạm gây nguy hiểm cho người và xe.

• Khi xe dừng đỗ trên dốc, lực ma sát góp phần giữ cho xe không bị trượt dốc.

Câu 4: Trường hợp nào vừa xuất hiện ma sát nghỉ vừa xuất hiện ma sát trượt?

Trả lời:

Khi di chuyển thùng hàng: Lực ma sát xuất hiện giữa thùng hàng và mặt đất khi một người ra sức đẩy nhưng thùng hàng vẫn đứng yên là lực ma sát nghỉ. Khi có thêm một người nữa cùng đẩy và thùng hàng di chuyển sẽ xuất hiện lực ma sát trượt.

Câu 5: Vì sao nói lực ma sát là lực tiếp xúc?

Trả lời:

Vì lực ma sát xuất hiện ở giữa bề mặt tiếp xúc của một vật với bề mặt của một vật khác.

3. VẬN DỤNG (5 câu)

Câu 1: Khi trượt patin, điều gì sẽ xảy ra?

Trả lời:

Khi trượt patin, ta dễ bị trượt ngã. Vì lực ma sát giữa bánh xe patin và mặt đường nhỏ, bánh xe patin khó bám được với đường nhỏ khiến ta dễ bị trượt ngã.

Câu 2: Trên mặt lốp xe của các loại xe phổ thông thường có các khía rãnh và gai. Giải thích. 

Trả lời:

Khía rãnh trên vỏ lốp xe giúp tăng ma sát giữa bánh xe và mặt đường khiến xe chuyển động dễ dàng hơn về phía trước.

Câu 3: Tại sao các xe đua khi quẹo qua các đường cua, lốp xe ô tô sẽ để lại vệt đen dài trên đường nhựa?

Trả lời:

Vì khi quẹo qua khúc cua, lực ma sát trượt giữa lốp xe và đường rất lớn làm cho lốp bị cọ sát mạnh với đường và để lại một vệt đen dài trên đường nhựa.

Câu 4: Tại sao lốp xe đua lại trơn nhẵn, không có rãnh?

Trả lời:

Càng nhiều cao su tiếp xúc với mặt đường thì khả năng bám của nó càng lớn. Đó là lý do tại sao lốp xe đua hoàn toàn nhẵn: để bánh xe có bề mặt tiếp xúc nhiều hơn với mặt đường và do đó tận dụng hiệu quả hơn sức mạnh của chiếc xe.

Câu 5: Tại sao lốp xe đua lại trơn nhẵn, không có rãnh, trong khi lốp xe phổ thông lại có rãnh và gai?

Trả lời:

Bởi vì lốp xe đua có một mục đích sử dụng cụ thể và được sử dụng trong điều kiện khô ráo; trong khi lốp xe đường phố phải thích ứng với mọi mục đích sử dụng và điều kiện khác nhau: mặt đường khô ráo, trời mưa,... Do đó, lốp xe cần có rãnh để giúp dẫn nước và chuyển nước trong trường hợp tiếp xúc với bề mặt ướt.

4. VẬN DỤNG CAO (2 câu)

Câu 1: Nếu lực ma sát biến mất, điều gì sẽ xảy ra?

Trả lời:

• Nếu không có ma sát chúng ta sẽ không đứng được, không đi được, không cầm nắm được bất kì một thứ gì cả, các đồ vật sẽ không liên kết với nhau được,… Tại vì:

• Chúng ta đứng vững được trên mặt đất là do ma sát nghỉ của bàn chân với mặt đất.

• Chúng ta cầm nắm được các vật là do ma sát giữa bàn tay với các vật đó.

• Chúng ta đi được trên mặt đất là do lực ma sát nghỉ thúc đẩy chuyển động

• Các máy móc hoạt động được là do các bộ phận liên kết với nhau qua ốc vít,…

• Khi ta bước vào đường trơn, ta sẽ bị ngã vì khi đó không lực ma sát để "giữ" lấy chân chúng ta.

Câu 2: Nêu những bất lợi lực ma sát gây ra trong thực tế và biện pháp để giảm lực ma sát?

Trả lời:

• Đôi khi ma sát cũng mang lại một số bất lợi trong thực tế:

• Ngăn cản các chuyển động làm thất thoát năng lượng.

• Mài mòn hệ thống cơ học khiến nó bị biến dạng vượt ngưỡng cho phép của thiết kế.

• Lực ma sát sinh ra nhiệt năng làm biến chất hoặc nóng chảy vật liệu.

• Trong các trường hợp như vậy, có thể áp dụng các phương pháp làm giảm ma sát liệt kê dưới đây

• Chuyển ma sát trượt thành ma sát lăn, giúp giảm ma sát đáng kể trong các hệ thống cơ học.

• Giảm ma sát tĩnh, lấy ví dụ đơn giản đối với các đoàn tàu hỏa trước đây, khi khởi động, đầu tàu được đẩy giật lùi, tạo khe hở giữa các toa tàu, trước khi tiến. Động tác này giúp đầu tàu kéo từng toa tàu một, chỉ phải chống lại lực ma sát tĩnh của mỗi toa một lúc.

• Thay đổi bề mặt, việc sử dụng các chất bôi trơn, như dầu mỡ hay bột than chì, giữa các bề mặt rắn có tác dụng giảm hệ số ma sát.