Cho cơ hệ như hình bên. Vật m khối lượng 100 g

Câu hỏi :

Cho cơ hệ như hình bên. Vật m khối lượng 100 g có thể chuyển động tịnh tiến, không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang  dọc theo trục lò xo có k = 40 N/m. Vật M khối lượng 300 g có thể trượt trên m với hệ số ma sát µ = 0,2. Ban đầu, giữ m đứng yên ở vị trí lò xo dãn 4,5 cm, dây D (mềm, nhẹ, không dãn) song song với trục lò xo. Biết M luôn ở trên m và mặt tiếp xúc giữa hai vật nằm ngang. Lấy g = 10 m/s2. Thả nhẹ cho m chuyển động. Tính từ lúc thả đến khi lò xo trở về trạng thái có chiều dài tự nhiên lần thứ 3 thì tốc độ trung bình của m là
Media VietJack

A. 8,36 cm/s

B. 29,1 cm/s

C. 23,9 cm/s

D. 16,7 cm/s

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Phương pháp:

Độ lệch vị trí cân bằng so với vị trí lò xo không biến dạng: Δl0=μMgk 

Chu kì của con lắc lò xo: T=2πmk 

Tốc độ trung bình: vtb=SΔt 

Cách giải: 

Lực ma sát giữa M và m làm vị trí cân bằng lệch một đoạn:

Δl0=μMgk=0,2.0,3.1040=0,015(m)=1,5(cm) 

Vật m đi từ vị trí lò xo giãn 4,5 cm qua vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên lần thứ nhất đến vị trí biên đối diện  rồi đổi chiều qua vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên lần thứ 2; tiếp tục chạy đến vị trí biên rồi đồi chiều về vị  trí lò xo có chiều dài tự nhiên lần thứ 3. 

Giai đoạn 1: A1=4,51,5=3cmt1=T12=122πmk=π20sS1=2A1=2.3=6cm (dây căng, vật M không dao động ) 

Giai đoạn 2: A2=31,5=1,5cmt2=T24=142πm+Mk=π20sS2=A2=1,5cm (dây trùng, vật M dao động cùng với m)

Giai đoạn 3: S3=2.1,5=3cmt3=122πm+Mk=π10s (dây trùng, vật M dao động cùng với m) 

Tốc độ trung bình của vật m là: 

vTB=S1+S2+S3t1+t2+t3=6+1.5+3π20+π20+π10=16,7(cm/s) 

Chọn D.

Bạn có biết?

Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực.Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự

Lớp 12 - Năm cuối ở cấp tiểu học, năm học quan trọng nhất trong đời học sinh trải qua bao năm học tập, bao nhiêu kì vọng của người thân xung quanh ta. Những nỗi lo về thi đại học và định hướng tương lai thật là nặng. Hãy tin vào bản thân là mình sẽ làm được rồi tương lai mới chờ đợi các em!

Nguồn : ADMIN :))

Liên hệ hợp tác hoặc quảng cáo: gmail

Điều khoản dịch vụ

Copyright © 2021 HOCTAPSGK