Câu hỏi:
17/04/2023 257Con lắc lò xo đặt nằm ngang, ban đầu lò xo chưa bị biến dạng, vật có khối lượng \({m_1} = 0,5\;kg\) lò xo có độ cứng \(k = 20\;N/m\). Một vật có khối lượng \({m_2} = 0,5\;kg\) chuyển động dọc theo trục của lò xo với tốc độ \(0,2\sqrt {22} \;m/s\) đến va chạm mềm với vật \({m_1}\) sau va chạm lò xo bị nén lại. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nằm ngang là 0,1 lấy \(g = 10\;m/{s^2}\). Tốc độ cực đại của vật sau lần nén thứ nhất là
Sách mới 2k7: Tổng ôn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia 2025, đánh giá năng lực (chỉ từ 110k).
Quảng cáo
Trả lời:
+ Áp dụng định luật bảo toàn động lượng trước và sau va chạm mềm giữa vật m1 và m2 là:
\[{m_2}{v_2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)v \Rightarrow v = \frac{{{m_2}{v_2}}}{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right)}} = \frac{{0,5.0,2\sqrt {22} }}{{0,5 + 0,5}} = 0,10\sqrt {22} \,m/s\]
+ Lực ma sát tác dụng lên hệ vật sau va chạm là \[{F_{ms}} = \mu ({m_1} + {m_2})g = 0,1.(0,5 + 0,5)10 = 1N\]
+ Tần số góc của con lắc sau va chạm là \[\omega = \sqrt {\frac{k}{{{m_1} + {m_2}}}} = \sqrt {\frac{{20}}{1}} = 2\sqrt 5 rad/s\]
+ Các vị trí cân bằng mới bị dịch một đoạn \[{x_0} = \frac{{Fms}}{k} = \frac{1}{{20}} = 0,05\,m = 5\,cm.\]
+ Độ giảm biên độ sau một phần tư chu kì là \[\Delta A = {x_0} = 5cm\]
+ Biên độ dao động mới: \[{A^2} = x_0^2 + {\left( {\frac{v}{\omega }} \right)^2} = {5^2} + {\left( {\frac{{10\sqrt {22} }}{{2\sqrt 5 }}} \right)^2} \Rightarrow A = 3\sqrt {15} \,cm\]
+ Sau lần nén thứ nhất biên độ dao động còn lại là:
\[{A^'} = A - 2\Delta A = 3\sqrt {15} - 2.5 = 1,62\,cm\]
+ Tốc độ cực đại sau lần nén thứ nhất là
\[{v_{\max 1}} = \omega {A^'} = 2\sqrt 5 .1,62 \approx 7,24\,cm/s = 0,0072\,cm/s\]. Chọn đáp án \[C.\]
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 2:
Một con lắc đơn có chiều dài 1 dao động điều hòa với biên độ góc \({\alpha _0}\) tại nơi có gia tốc trọng trường g. Ở thời điểm t vật có tốc độ v, lúc đó vật có li độ góc là
Câu 3:
Một vật dao động điều hòa có phương trình dao động \(x = A\cos (\omega t + \varphi )\) thì pha của dao động
Câu 5:
Một con lắc đơn có chiều dài \(0,5(\;m)\), quả cầu nhỏ có khối lượng 200 (\(g\)), dao động tại nơi có gia tốc trọng trường \(9,8\;m/{s^2}\), với biên độ góc 0,12 (rad). Trong quá trình dao động, con lắc luôn chịu tác dụng lực ma sát nhỏ có độ lớn không đổi \(0,002(\;N)\) thì nó sẽ dao động tắt dần. Tính tổng quãng đường quả cầu đi được từ lúc bắt đầu dao động cho đến khi dừng hẳn.
Câu 6:
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có độ cứng \(k = 25\;N/m\) dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Biết trục Ox thẳng đứng hướng xuống, gốc O trùng với vị trí cân bằng. Biết giá trị đại số của lực đàn hồi tác dụng lên vật biến thiên theo đồ thị.
Viết phương trình dao động của vật?
Câu 7:
Một sóng cơ lan truyền trên một đường thẳng từ điểm \(O\) đến điểm \(M\) cách \(O\) một đoạn \(d\). Biết tần số \(f\), bước sóng \(\lambda \) và biên độ a của sóng không đổi trong quá trình sóng truyền. Nếu phương trình dao động của phần tử vật chất tại điểm \(M\) có dạng \({u_M}(t) = a\cos 2\pi ft\) thì phương trình dao động của phần tử vật chất tại \(O\) là
về câu hỏi!