Câu hỏi:
13/07/2024 3,521
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng \({\rm{m}} = 0,03{\rm{\;kg}}\) và lò xo có độ cứng \({\rm{k}} = 1,5{\rm{\;N}}/{\rm{m}}\). Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục của lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là \(\mu = 0,2\). Ban đầu, giữ vật ở vị trí lò xo bị dãn một đoạn \({\rm{\Delta }}{l_0} = 15{\rm{\;cm}}\) rồi buông nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Lấy \({\rm{g}} = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\). Tính tốc độ lớn nhất mà vật nhỏ đạt được trong quá trình dao động.
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng \({\rm{m}} = 0,03{\rm{\;kg}}\) và lò xo có độ cứng \({\rm{k}} = 1,5{\rm{\;N}}/{\rm{m}}\). Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục của lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là \(\mu = 0,2\). Ban đầu, giữ vật ở vị trí lò xo bị dãn một đoạn \({\rm{\Delta }}{l_0} = 15{\rm{\;cm}}\) rồi buông nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Lấy \({\rm{g}} = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\). Tính tốc độ lớn nhất mà vật nhỏ đạt được trong quá trình dao động.
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Vật đạt tốc độ lớn nhất tại vị trí O mà lực ma sát cân bằng với lực đàn hồi của lò xo, khi đó vật còn cách vị trí mà lò xo không biến dạng một đoạn \({\rm{\Delta }}l\) xác định bởi:
\(\mu {\rm{mg}} = {\rm{k}} \cdot {\rm{\Delta }}l \Rightarrow {\rm{\Delta }}l = \frac{{\mu {\rm{mg}}}}{{\rm{k}}} = \frac{{0,2 \cdot 0,03 \cdot 10}}{{1,5}} = 0,04{\rm{\;m}}{\rm{.\;}}\)
Công của lực ma sát trên đoạn \({\rm{\Delta }}{l_0} - {\rm{\Delta }}l\) đó bằng độ giảm cơ năng khi vật đi từ vị trí ban đầu tới vị trí cân bằng nói trên:
\[ - \mu {\rm{mg}}\left( {{\rm{\Delta }}{l_0} - {\rm{\Delta }}l} \right)\; = \frac{{{\rm{mv}}_{\max }^2}}{2} + \frac{{{\rm{k}} \cdot {\rm{\Delta }}{l^2}}}{2}\; - \frac{{{\rm{k}} \cdot {\rm{\Delta }}l_0^2}}{2}\]
Thay số: \( - 0,1 \cdot 0,03 \cdot 10\left( {0,15 - 0,04} \right) = \frac{{0,03v_{{\rm{max}}}^2}}{2} + \frac{{1,5 \cdot 0,{{04}^2}}}{2} - \frac{{1,5 \cdot 0,{{15}^2}}}{2}\)
Suy ra: \({v_{{\rm{max}}}} = 0,91{\rm{\;m}}/{\rm{s}} = 91{\rm{\;cm}}/{\rm{s}}\).
Nhà sách vietjack
Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay
- Sách - Sổ tay kiến thức trọng tâm Vật lí 11 VietJack - Sách 2025 theo chương trình mới cho 2k8 ( 45.000₫ )
- Trọng tâm Hóa học 11 dùng cho cả 3 bộ sách Kết nối, Cánh diều, Chân trời sáng tạo VietJack - Sách 2025 ( 58.000₫ )
- Sách lớp 11 - Trọng tâm Toán, Lý, Hóa, Sử, Địa lớp 11 3 bộ sách KNTT, CTST, CD VietJack ( 52.000₫ )
- Sách lớp 10 - Combo Trọng tâm Toán, Văn, Anh và Lí, Hóa, Sinh cho cả 3 bộ KNTT, CD, CTST VietJack ( 75.000₫ )
Bình luận
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Một người xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước đi dài \({\rm{L}} = 50{\rm{\;cm}}\) thì nước trong xô bị sóng sánh mạnh nhất. Tốc độ đi của người đó là v = 2,5 km/h. Chu kì dao động riêng của nước trong xô là
A. \(1,44{\rm{\;s}}\).
B. \(0,35{\rm{\;s}}\).
C. \(0,45{\rm{\;s}}\).
D. 0,52 s.
Một người xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước đi dài \({\rm{L}} = 50{\rm{\;cm}}\) thì nước trong xô bị sóng sánh mạnh nhất. Tốc độ đi của người đó là v = 2,5 km/h. Chu kì dao động riêng của nước trong xô là
A. \(1,44{\rm{\;s}}\).
B. \(0,35{\rm{\;s}}\).
C. \(0,45{\rm{\;s}}\).
D. 0,52 s.
Xem đáp án »
13/07/2024
22,122
Câu 2:
Một con lắc lò xo gồm lò xo có khối lượng không đáng kể. Chu kì dao động của con lắc là \(0,1\pi \left( {\rm{s}} \right)\). Con lắc dao động cưỡng bức theo phương trùng với trục của lò xo dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn \(F = {F_0}{\rm{cos}}\omega t\left( N \right)\). Khi \(\omega \) lần lượt là \(10{\rm{rad}}/{\rm{s}}\) và \(15{\rm{rad}}/{\rm{s}}\) thì biên độ dao động tương ứng của con lắc lần lượt là \({A_1}\) và \({A_2}\). Hãy so sánh \({A_1}\) và \({A_2}\).
Một con lắc lò xo gồm lò xo có khối lượng không đáng kể. Chu kì dao động của con lắc là \(0,1\pi \left( {\rm{s}} \right)\). Con lắc dao động cưỡng bức theo phương trùng với trục của lò xo dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn \(F = {F_0}{\rm{cos}}\omega t\left( N \right)\). Khi \(\omega \) lần lượt là \(10{\rm{rad}}/{\rm{s}}\) và \(15{\rm{rad}}/{\rm{s}}\) thì biên độ dao động tương ứng của con lắc lần lượt là \({A_1}\) và \({A_2}\). Hãy so sánh \({A_1}\) và \({A_2}\).
Xem đáp án »
13/07/2024
12,728
Câu 3:
Một con lắc lò xo dao động tắt dần theo phương ngang với chu kì \({\rm{T}} = 0,2{\rm{\;s}}\), lò xo nhẹ, vật nhỏ dao động có khối lượng \(100{\rm{\;g}}\). Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,01. Độ giảm biên độ của vật sau mỗi lần vật đi từ biên này tới biên kia là
A. \(0,02{\rm{\;mm}}\).
B. \(0,04{\rm{\;mm}}\).
C. \(0,2{\rm{\;mm}}\).
D. \(0,4{\rm{\;mm}}\).
Một con lắc lò xo dao động tắt dần theo phương ngang với chu kì \({\rm{T}} = 0,2{\rm{\;s}}\), lò xo nhẹ, vật nhỏ dao động có khối lượng \(100{\rm{\;g}}\). Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,01. Độ giảm biên độ của vật sau mỗi lần vật đi từ biên này tới biên kia là
A. \(0,02{\rm{\;mm}}\).
B. \(0,04{\rm{\;mm}}\).
C. \(0,2{\rm{\;mm}}\).
D. \(0,4{\rm{\;mm}}\).
Xem đáp án »
13/07/2024
12,264
Câu 4:
Tìm phát biểu sai. Dao động tắt dần là dao động có
A. tần số giảm dần theo thời gian.
B. cơ năng giảm dần theo thời gian.
C. biên độ dao động giảm dần theo thời gian.
D. ma sát và lực cản càng lớn thì dao động tắt dần càng nhanh.
Tìm phát biểu sai. Dao động tắt dần là dao động có
A. tần số giảm dần theo thời gian.
B. cơ năng giảm dần theo thời gian.
C. biên độ dao động giảm dần theo thời gian.
D. ma sát và lực cản càng lớn thì dao động tắt dần càng nhanh.
Xem đáp án »
13/07/2024
8,764
Câu 5:
Một con lắc lò xo đang dao động tắt dần, sau ba chu kì đầu tiên, biên độ của nó giảm đi \(10{\rm{\% }}\). Phần trăm cơ năng còn lại sau khoảng thời gian đó là
A. \(81{\rm{\% }}\).
B. \(6,3{\rm{\% }}\).
C. \(19{\rm{\% }}\).
D. \(27{\rm{\% }}\).
Một con lắc lò xo đang dao động tắt dần, sau ba chu kì đầu tiên, biên độ của nó giảm đi \(10{\rm{\% }}\). Phần trăm cơ năng còn lại sau khoảng thời gian đó là
A. \(81{\rm{\% }}\).
B. \(6,3{\rm{\% }}\).
C. \(19{\rm{\% }}\).
D. \(27{\rm{\% }}\).
Xem đáp án »
13/07/2024
1,889
Câu 6:
Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành
A. điện năng.
B. nhiệt năng.
C. hoá năng.
D. quang năng.
Trong dao động tắt dần, một phần cơ năng đã biến đổi thành
A. điện năng.
B. nhiệt năng.
C. hoá năng.
D. quang năng.
Xem đáp án »
13/07/2024
1,854
🔥 Đề thi HOT:
-
10 câu Trắc nghiệm Vật lí 11 Kết nối tri thức Bài 16: Lực tương tác giữa các điện tích có đáp án
-
10 câu Trắc nghiệm Vật lí 11 Kết nối tri thức Bài 22: Cường độ dòng điện có đáp án
-
10 câu Trắc nghiệm Vật lí 11 Kết nối tri thức Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm có đáp án
-
10 câu Trắc nghiệm Vật lí 11 Kết nối tri thức Bài 8: Mô tả sóng có đáp án
-
7 Bài tập Liên hệ giữa cường độ dòng điện với mật độ và tốc độ của các hạt mang điện (có lời giải)
-
10 câu Trắc nghiệm Vật lí 11 Kết nối tri thức Bài 17: Khái niệm điện trường có đáp án
-
10 câu Trắc nghiệm Vật lí 11 Kết nối tri thức Bài 18: Điện trường đều có đáp án
-
10 câu Trắc nghiệm Vật lí 11 Kết nối tri thức Bài 19: Thế năng điện có đáp án
Hãy Đăng nhập hoặc Tạo tài khoản để gửi bình luận
-
-
Bình luận