Một lò xo có độ cứng 100 N/m được đặt trên mặt phẳng ngang : một đầu gắn cố định với giá đỡ, đầu còn lại gắn với một quả cầu khối lượng 40 g. Kéo quả cầu rời khỏi vị trí cân bằng của nó một đoạn 3 cm, rồi buông tay ra để nó chuyển động. Bỏ qua lực ma sát, lực cản không khí và khối lượng của lò xo. Xác định vận tốc của quả cầu khi nó về tới vị trí cân bằng.
Câu hỏi trong đề: Giải Sách Bài Tập Vật Lí 10 Phần 1: Cơ học !!
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Hệ vật "Quả cầu - Lò xo - Trái Đất" là hệ cô lập, do không chịu tác dụng các ngoại lực (lực ma sát, lực cản), chỉ có các nội lực tương tác (trọng lực, phản lực, lực đàn hồi), nên cơ năng của hệ vật bảo toàn.
Chọn vị trí cân bằng của hệ vật làm gốc tính thế năng đàn hồi, chiều lò xo bị kéo dãn là chiều dương.
- Tại vị trí ban đầu : quả cầu có vận tốc = 0 và lò xo bị kéo dãn một đoạn > 0 cm, nên cơ năng của hệ vật:
= k()2/2
- Tại vị trí cân bằng: quả cầu có vận tốc v 0 và lò xo không bị biến dạng ( = 0), nên cơ năng của hệ vật :
W = m/2
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho chuyển động của hệ vật:
W = ⇒ m/2 = k()2/2
Suy ra vận tốc của quả cầu khi nó về tới vị trí cân bằng:
v = = 3. = 1,5(m/s)
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Đang tải chế độ Học...
Dành cho bạn Hot
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Chọn mặt đất làm gốc tính thế năng, chiều từ mặt đất lên cao là chiều dương. Trường hợp này, vật chuyển động chậm dần đều từ độ cao với gia tốc g và vận tốc đầu , nên vận tốc v và độ cao z của vật sau khoảng thời gian t được tính theo các công thức :
v = gt + = -10.0,5 + 10 = 5 m/s
z = g/2 +t + = -10./2 + 10.0,5 + 5 = 11,25(m)
Từ đó suy ra cơ năng của vật tại vị trí có vận tốc v và độ cao z
W = = m/2 + mgz = m(/2 + gz)
Thay số ta tìm được
W ≈ 100.(/2 + 10.11,25) = 12,5(kJ)
Chọn đáp án B
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Chọn mặt đất làm gốc tính thế năng ( = 0), chiều chuyển động của vật trên mặt dốc là chiều dương. Do chịu tác dụng của lực ma sát (ngoại lực không phải là lực thế), nên cơ năng của vật không bảo toàn. Trong trường, hợp này, độ biến thiên cơ năng của vật có giá trị bằng công của lực ma sát:
= (m/2 + mgz) - (m/2 + mg) =
Thay số: = 0, = 20 m, v = 15 m/s và z = 0, ta tìm được
= m(/2 - g) = 10(/2 - 10.20) = -875(J)
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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.
Đăng ký để học cùng Vietjack. Hoàn toàn miễn phí!
Bằng việc đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách bảo mật của Vietjack.
Nhắn tin Zalo
Hỏi bài tập