Cho cơ hệ như hình vẽ, lò xo lý tưởng có độ cứng k = 100 N/m được gắn chặt vào tường tại Q, vật M = 200 g được gắn với lò xo bằng một mối nối hàn. Vật M đang ở vị trí cân bằng, một vật m = 50 g chuyển động đều theo phương ngang với tốc độ \[{v_0} = {\rm{ }}2{\rm{ }}m/s\] tới va chạm hoàn toàn mềm với vật M. Sau va chạm hai vật dính vào nhau và dao động điều hòa. Bỏ qua ma sát giữa vật M với mặt phẳng ngang. Sau một thời gian dao động, mối hàn gắn vật M với lò xo bị lỏng dần, ở thời điểm t hệ vật đang ở vị trí lực nén của lò xo vào Q cực đại. Sau khoảng thời gian ngắn nhất là bao nhiêu (tính từ thời điểm t) mối hàn sẽ bị bật ra? Biết rằng, kể từ thời điểm t mối hàn có thể chịu được một lực nén tùy ý nhưng chỉ chịu được một lực kéo tối đa là 1 N
\[\frac{\pi }{{15}}s\]
\[\frac{\pi }{{30}}s\]
\[\frac{\pi }{{20}}s\]
\[\frac{\pi }{{10}}s\]
Câu hỏi trong đề: 3000 câu Trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2024 có đáp án !!
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Đáp án B\[\]
Gọi v là vận tốc của hệ vật sau va chạm, áp dụng bảo toàn động lượng ta có
\[m{v_0} = \left( {M + m} \right)v \to v = 0,4m/s\]
Tại t = 0 thì x = 0 và v = -0,4 m/s = -40 cm/s.
Ta có
\[\omega = \sqrt {\frac{k}{{M + m}}} = \sqrt {\frac{{100}}{{0,2 + 0,05}}} = 20rad/s\]
\[ \to T = \frac{\pi }{{10}}s\]
\[ \to A = \sqrt {{x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}} = 2cm\]
- Lực tác dụng vào mối hàn là lực kéo khi hệ vật (M + m) dao động với x > 0
- Lực tác dụng vào mối hàn chính là lực đàn hồi của lò xo
\[{F_{dh}} = k\left| x \right|\]
- Mối hàn sẽ bật ra khi
\[{F_{dh}} \ge 1N \to kx \ge 1N \leftrightarrow x0,01m = 1cm\]
- Thời gian ngắn nhất từ khi lò xo bị nén cực đại cho tới khi mối hàn bị bật ra là thời gian vật chuyển động từ B đến P (xP = 1 cm). Sử dụng hình chiếu chuyển động tròn đều ta xác định được
\[{t_{\min }} = \frac{T}{3} = \frac{\pi }{{30}}\]
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Nhiệt lượng nước đá cần để tan hết: \[{Q_{thu}} = {m_3}.{c_2}.10 + {m_3}\lambda = 10500 + 165000 = 175500J\]
Nhiệt lượng nước và nhiệt lượng tỏa ra khi giảm đến \[{0^o}C\]\[{Q_{toa}} = {m_1}{c_1}\left( {{t_1} - 0} \right) + {m_2}{c_3}\left( {{t_2} - 0} \right) = 36780J\]
Do \[{Q_{toa}} < {Q_{thu}}\] nên đá không tan hết, nhiệt độ cân bằng là \[{0^o}C\]: \[{m_3}.{c_2}.10 + \Delta m\lambda = 36750\]
\[ \Rightarrow \] Khối lượng đá tan: \[\Delta m = \frac{{36780 - 10500}}{{{{3.10}^5}}} = 0,08kg\]
Khối lượng đá còn lại: \[m{'_3} = 0,42kg\]
Khối lượng nước đá \[{m_1} = 0,58kg\]
Lời giải
Đổi: 100g= 0,1kg
500g = 0,5kg
Nhiệt lượng để lượng nước đá tăng lên 0oC là :
\[{Q_{1}} = {m_1}.c.(0 - t) = 2.4200.[0 - ( - 5)] = 42000(J)\]
Lượng nước đá đã tan là :
\[m = 2 - 0,1 = 1,9(kg)\]
Nhiệt lượng mà 1,9kg nước đá thu vào để nóng chảy là :
\[Q = \lambda .m = 3,4.105.1,9 = 646000(J)\]
Nhiệt lượng mà 1,9kg nước đá và xô nhôm tỏa ra để giảm xuống từ 50oC xuống 0oC là:
\[Q\prime = ({m_1}.{c_{1}} + {m_2}.{c_2})({t_2} - t)\]
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có :
\[{Q_{1}} + Q = Q\prime \]
\[ \Rightarrow 42000 + 646000 = \left( {{m_1}.4200 + 0,5.880} \right)\left( {50 - 0} \right)\]
\[ \Rightarrow 688000 = (4200{m_1} + 440).50\]
\[ \Rightarrow 688000 = 210000{m_1} + 22000\]
\[ \Rightarrow {m_1} = \frac{{688000 - 22000}}{{21000}} \approx 31,71(kg)\]
Vậy lượng nước ban đầu có trong xô là 31,71kg.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 5
a = 4x.
\[a{\rm{ }} = {\rm{ }}4{x^2}.\;\]
\[a{\rm{ }} = {\rm{ - }}4{x^2}.\;\]
\[a{\rm{ }} = {\rm{ - }}4x.\;\]
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Nhắn tin Zalo
Hỏi bài tập