Câu hỏi:

15/10/2019 13,966

Một con lắc lò xo gồm một lò xo nhẹ độ cứng k = 20 N/m, đầu trên gắn với vật nhỏ m khối lượng 100 g, đầu dưới cố định. Con lắc thẳng đứng nhờ một thanh cứng cố định luồn dọc theo trục lò xo và xuyên qua vật m (hình vẽ). Một vật nhỏ m’ khối lượng 100 g cũng được thanh cứng xuyên qua, ban đầu được giữ ở độ cao h = 80 cm so với vị trí cân bằng của vật m. Thả nhẹ vật m’ để nó rơi tự do tới va chạm với vật m. Sau O va chạm hai vật chuyển động với cùng vận tốc. Bỏ qua ma sát giữa các vật với thanh, coi thanh đủ dài, lấy g = 10 m/s2. Chọn mốc thời gian là lúc hai vật va chạm nhau. Đến thời điểm t thì vật m’ rời khỏi vật m lần thứ nhất. Giá trị của t gần nhất với giá trị nào sau đây?

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Giải thích: Đáp án D

Phương pháp:

Sử dụng công thức vật rơi tự do

Định luật bảo toàn động lượng

Hệ thức độc lập theo thời gian của x và v

Cách giải:

Vận tốc của m’ ngay trước khi rơi vào m là  

Vận tốc của hai vật ngay sau va chạm: (do sau va chạm hai vật chuyển động với cùng vận tốc)

Vị trí cân bằng của cả hai vật cách vị trí va chạm một đoạn:  

Sau va chạm cả hai cùng đi xuống đến vị trí có tọa độ:  

Phân tích các lực tác dụng lên m’ có: phản lực N , lực quán tính  và trọng lực P’ = m’g

Thời điểm t vật m’ rời lần thứ nhất thì N = 0;  

Với  

Ta có: x = 0,1m = 10 cm. (Tọa độ x được tính so với gốc tọa độ O là VTCB khi m’ chưa khỏi rời m, và chiều dương trục Ox chọn hướng theo phương thẳng đứng lên trên).

Chu kì dao động:  

Dùng vòng tròn lượng giác ta tìm được: 

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Giải thích: Đáp án D

Phƣơng pháp: Sử dụng hệ thức độc lập theo thời gian của x và v

Cách giải:

-    Nếu không tác dụng lực vật sẽ dao động với biên độ A1 = 1 cm

-    Khi có lực tác dụng VTCB dịch đi theo hướng lực tác dụng đoạn  

 

 

-    Nên ngay khi thả vật sẽ dao động với biên độ A2 = A1 + x0 = 4 cm

-    Chu kì dao động của vật là:  

-    Sau khi thả vật đi đến VTCB O1, lúc này vật có vận tốc là v2max = ωA2 = 80 cm/s

-    Lúc này mất lực nên VTCB lại về O => lúc này vật có li độ là x = 3 cm nên dao động với biên độ là:

Chọn D

Lời giải

Giải thích: Đáp án D

Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về dao động điều hòa của con lắc đơn kết hợp với chuyển động ném ngang

Cách giải:

 

Gọi khoảng cách từ VTCB của con lắc đến mặt nước là h => dây treo con lắc có chiều dài l = 12 – h

Vận tốc của con lắc khi đi qua VTCB:  

Tại đây, dây treo con lắc bị đứt => con lắc sẽ chuyển động như một vật bị ném ngang với vận tốc ban đầu v0

=> Tầm bay xa:  

Nhận xét:  (theo cô-si)  

Vậy Lmax = 85cm => Chọn D

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP