Thứ sáu, 27/12/2024
IMG-LOGO

Câu hỏi:

21/07/2024 133

Một con lắc lò xo gồm lò xo độ cứng k=25 N/m ma sát giữa vật m và sàn có thể bỏ qua. Vật M khối lượng 200 g được nối với vật m bằng một sợi dây nhẹ, dài và không dãn như hình vẽ. Hệ số ma sát trượt giữa M và sàn là 0,25. Lúc đầu vật được giữ ở vị trí lò xo dãn 10 cm (trong giới hạn đàn hồi), sợi dây căng. Thả nhẹ vật m để hệ chuyển động. Lấy g=10 m/s2Tính từ thời điểm lò xo bị nén mạnh nhất lần đầu tiên, tốc độ cực đại của vật m

A. 54,8 cm/s

B. 42,4 cm/s

C. 28,3 cm/s

D. 52,0 cm/s

Đáp án chính xác

Trả lời:

verified Giải bởi qa.haylamdo.com

Đáp án D

Để đơn giản ta có thể chia quá trình chuyển động của vật thành 3 giai đoạn như sau:

Giai đoạn 1: Hệ hai vật m và M dao động điều hòa chịu tác dụng thêm của lực ma sát

 Trong giai đoạn này vật  dao động quanh vị trí cân bằng tạm O'tại vị trí này lực đàn hồi của lò xo cân bằng với lực đàn hồi, khi đó lò xo giãn một đoạn OO'=Δl0=μMgk=0,25.0,2.1025=2 cm

Biên độ dao động của vật là A1=102=8 cmtốc độ góc ω1=kM+m=250,3+0,2=52 rad/s

 Tốc độ của hai vật khi đến vị trí O' : v=v1max=ω1A2=52.8=402 cm/s

Giai đoạn 2: Hệ hai vật tiếp tục dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O' cho đến khi dây bị chùng và vật m tách ra khỏi vật M

Tại vi trí vật m tách ra khỏi vật M dây bị chùng, T=0 với vật M ta có Fmst=Mω12xx=μgω12=0,25.10522=5 cm

 Tốc độ của vật m tại vị trí dây chùng v02=ω1A12x2=528252=578 cm/s

Giai đoạn 3: Khi tách ra khỏi vật M, m dao động điều hòa quanh vị trí lò xo không biến dạng O

Tần số góc trong giai đọan này ω2=km=250,3=5303 rad/s

 Biên độ dao động trong giai đoạn này A2=x022+v02ω22=32+57853032=9105 cm

Giai đoạn 4: Con lắc do động điều hòa ổn định không với biên độ A=A2 và một chịu tác dụng của vật M

 Tốc độ cực đại v2max=ω2A2=53039105=30352,0 cm/s

Chú ý:

Ta để ý rằng khi vật m đi qua khỏi vị trí cân bằng tạm O' thì tốc độ có xu hướng giảm, ngay lập tức dây chùng  vật m sẽ tiếp tục dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O tốc độ lại có xu hướng tăng do đó trong giai đoạn từ O' đến O dây vẫn được giữ căng

Câu trả lời này có hữu ích không?

0

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Đại lượng đặc trưng cho độ cao của âm là

Xem đáp án » 26/08/2021 3,603

Câu 2:

Đặt điện áp xoay chiều u=200cos100πt+π4 V vào hai đầu đoạn mạch gồm cun cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được, điện trở và tụ điện mắc nối tiếp theo thứ tự. Điều chnh L thì thấy điện áp dụng giữa hai đầu cuộn cm đạt giá trị cực đại bằng 2002 VKhi đó, điện áp giữa hai đầu tụ điện có biểu thức là

Xem đáp án » 26/08/2021 2,592

Câu 3:

Thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn dao động theo phương thẳng đứng cùng biên độ, cùng pha và cùng tần số được đặt tại hai điểm A và BSóng truyền trên mặt nước với bước sóng λ và AB=6,6λ. C là một điểm trên mặt nước thuộc đường trung trực của AB sao cho trên đoạn CA (không tính Ccó ít nhất một điểm dao động với biên độ cực đại và đồng pha với hai nguồn. Khoảng cách ngắn nhất giữa C với đoạn AB có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Xem đáp án » 26/08/2021 1,944

Câu 4:

Một bức xạ điện từ có tần số 1015 Hz. Lấy c=3.108 m/sBức xạ này thuộc vùng

Xem đáp án » 26/08/2021 1,793

Câu 5:

Vật thật đặt trước một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm thì cho ảnh thật lớn hơn vật và cách vật một khoảng 1,25 m. So với kích thước vật, ảnh cao gấp

Xem đáp án » 26/08/2021 1,594

Câu 6:

Âm cơ bản của nốt La phát ra từ đàn ghita có tần số cơ bản là 440 Hz. Số họa âm của âm La trong vùng âm nghe được (tần số trong khoảng từ 16 Hz đến 20000 Hz) là

Xem đáp án » 26/08/2021 1,539

Câu 7:

Điện năng được truyền tải từ nhà máy phát điện đến nơi tiêu thụ cách xa đó với hiệu suất truyền tải là 80% nếu điện áp hiệu dụng tại đầu ra máy phát là 2200 V. Coi hệ số công suất trong các mạch điện luôn bằng 1. Nếu tăng điện áp hiệu dụng tại đầu ra ở máy phát lên 4400 V mà công suất tiêu thụ điện không đổi thì hiệu suất truyền tải điện lúc này có giá trị

Xem đáp án » 26/08/2021 1,039

Câu 8:

Hai điểm sáng dao động điều hòa trên cùng một trục Ox quanh vị trí cân bằng O với cùng tần số. Biết điểm sáng 1 dao động với biên độ 6 cm và lệch pha π2 so với dao động của điểm sáng 2. Hình bên là đồ thị mô tả khoảng cách giữa hai điểm sáng trong quá trình dao động. Tốc độ cực đại của điểm sáng 2 là

Xem đáp án » 26/08/2021 924

Câu 9:

Đặt điện áp u=1002cos100πt+π6 V vào hai đầu đoạn mạch ch có cuộn cảm thuần. Thời gian ngắn nhất giữa hai lần mà từ thông gửi qua cuộn cảm có độ lớn 22π Wb

Xem đáp án » 26/08/2021 731

Câu 10:

Đặt điện áp u=10cos100πt V (t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện với điện dung C=2.104π FDung kháng của tụ điện có giá trị

Xem đáp án » 26/08/2021 460

Câu 11:

Một cơ hệ có tần số góc dao động riêng ω0 đang dao động dưới tác dụng của một ngoại lực biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số góc ωHiện tượng cộng hưởng xảy ra khi

Xem đáp án » 26/08/2021 445

Câu 12:

Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không thuần cảm có điện trở r và cảm kháng ZL mắc nối tiếp với tụ điện thì thấy điện áp giữa hai đầu cuộn dây lệch pha 5π6 so với điện áp giữa hai đầu tụ điện. Tỉ số ZLr bằng

Xem đáp án » 26/08/2021 439

Câu 13:

Ba suất điện động xoay chiều phát ra từ một máy phát điện ba pha đang hoạt động, từng đôi một lệch pha nhau

Xem đáp án » 26/08/2021 436

Câu 14:

Thực hiện giao thoa sóng ở mặt nước với hai nguồn sóng kết hợp dao động điều hòa cùng pha. Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng λCực tiểu giao thoa tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng đó từ nguồn tới điểm đó bằng

Xem đáp án » 26/08/2021 396

Câu 15:

Quang phổ vạch phát xạ

Xem đáp án » 26/08/2021 344

Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »
Xem thêm »