Cho cơ hệ như hình bên. Vật m có khối lượng 100 g có thể chuyển động

Câu hỏi :

Cho cơ hệ như hình bên. Vật m có khối lượng 100 g có thể chuyển động tịnh tiến, không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo trục, lò xo có \(k=40N/m\). Vật M có khối lượng 300 g có thể trượt trên m với hệ số ma sát \(\mu =0,2\). 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 \(g=10m/{{s}^{2}}\). 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:

A. 29,1 cm/s. 

B. 8,36 cm/s.

C. 16,7 cm/s.

D. 23,9 cm/s.

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Lực ma sát tác dụng lên vật m: \({{F}_{ms}}=\mu .N=0,2.0,3=0,06\ N\).

Khi vật m dao động sang trái (như hình vẽ), do dây không dãn nên vật M gây lực ma sát (hướng sang phải) tác dụng lên vật m làm VTCB của vật m thay đổi một đoạn: \(O{{O}_{1}}=\frac{{{F}_{ms}}}{k}=0,015m=1,5cm\) (O là vị trí CB ban đầu, lò xo không biến dạng, \({{O}_{1}}\) là vị trí cân bằng mới).

+ Vật m chuyển động từ \({{A}_{1}}\) tới \({{A}_{1}}'\) (dây căng, có lực ma sát):  \({{T}_{1}}=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}=\frac{\pi }{10}s;\ {{A}_{1}}=3cm\).

+ Vật chuyển động từ \({{A}_{1}}'\to {{O}_{1}}\to O\) (dây không dãn, hệ vật gồm cả m và M cùng chuyển động): \({{T}_{2}}=2\pi \sqrt{\frac{m+M}{k}}=\frac{\pi }{5}s;\ {{A}_{2}}=1,5cm\).

Quãng đường chuyển động của vật m: \(s=2{{A}_{1}}+3{{A}_{2}}=10,5cm\).

Thời gian chuyển động của vật m: \(t=\frac{{{T}_{1}}}{2}+\frac{3{{T}_{2}}}{4}=\frac{\pi }{5}s\).

\(\to \)Vận tốc trung bình của vật m: \({{v}_{TB}}=\frac{s}{t}\approx 16,71\ cm/s\).

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

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