Cho cơ hệ như hình vẽ
Câu hỏi :
Cho cơ hệ như hình vẽ. Vật m có khối lượng 500 g được đặt trên tấm ván m dài có khối lượng 200 g. Ván nằm trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn và được nối với giá bằng một lò xo có độ cứng 20 N/m. Hệ số ma sát giữa m và M là 0,4. Ban đầu hệ đang đứng yên, lò xo không biến dạng. Kéo m chạy đều với tốc độ u=50cm/s. M đi được quãng đường bao nhiêu cho đến khi dừng lại lần đầu?
A. 15 cm
B. 8,0 cm
C. 16 cm
D. 6,5 cm
* Đáp án
A
* Hướng dẫn giải
Ta có thể chia chuyển động của vật M kể từ thời điểm ban đầu đến khi dừng lại lần đầu thành các giai đoạn sau
Giai đoạn 1: Vật m chuyển động trượt trên vật M.
- lực ma sát tác dụng lên M hướng sang phải với độ lớn \(F = \mu mg = \left( {0,4} \right).\left( {{{500.10}^{ - 3}}} \right).\left( {10} \right) = 2\)N.
- Mdao động điều hòa quanh vị trí cân bằng mới O’, tại vị trí này lò xo giãn một đoạn: \(\Delta {l_0} = \frac{F}{k} = \frac{{\left( 2 \right)}}{{\left( {20} \right)}} = 10 \Rightarrow A = 10cm\)
→ vận tốc cực đại mà vật có thể đạt được \({v_{Mmax}} = \omega A = \sqrt {\frac{k}{M}} A = \sqrt {\frac{{\left( {20} \right)}}{{\left( {{{200.10}^{ - 3}}} \right)}}} .10 = 100cm/s\)
Giai đoạn 2: Vật m không trượt trên vật M.
- nhận thấy u<vMmax→ trước khi M đi qua O’nó sẽ đi qua một vị trí I nào đó mà vM=u → không còn chuyển động tương đối giữa hai vật nữa, chúng gắn vào nhau chuyển động như một vật.
Giai đoạn 2: Vật m chuyển động trượt trên vật M cho đến khi dừng lại lần đầu.
- kết thúc giai đoạn 2, hai vật đi qua vị trí cân bằng O’. Tại vị trí này lực đàn hồi mới bắt đầu lớn hơn lực ma sát nghỉ cực đại, hai vật lại trượt lên nhau.
- giai đoạn này tính chất chuyển động tương tự như giai đoạn 1, M dao động với biên độ \(A' = \frac{u}{\omega } = \frac{{\left( {50} \right)}}{{\left( {10} \right)}} = 5\) cm tới biên và dừng lại lần đầu.
→ Tổng quãng đường đi được cho tới khi dừng lại \(S = OO' + A' = 10 + 5 = 15\)cm
Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm dưới đây !
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý Trường THPT Âu Cơ
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 thưTâm sự Lớp 12
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 :))Copyright © 2021 HOCTAPSGK