Câu hỏi:

16/11/2021 1,891

Một con lắc lò xo gồm lò xo độ cứng k = 25 N/m và vật m có khối lượng 300 g nằm ngang trong đó ma sát giữa vật m và sàn có thể bỏ qua. Vật M khối lượng 200 g được nối với vật m bằng một sợi dây nhẹ, dài và không dãn như hình vẽ. Hệ số ma sát trượt giữa M và sàn là 0,25. Lúc đầu vật m được giữ ở vị trí lò xo dãn 10 cm (trong giới hạn đàn hồi), sợi dây căng. Thả nhẹ vật m để hệ chuyển động. Lấy g = 10 m/s². Tính từ thời điểm lò xo bị nén mạnh nhất lần đầu tiên, tốc độ cực đại của vật m là

A. 54,8 cm/s.

B. 42,4 cm/s.

C. 28,3 cm/s.

D. 52,0 cm/s.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bộ 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 có đáp án !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án D

Để đơn giản ta có thể chia quá trình chuyển động của vật thành 3 giai đoạn như sau:

Giai đoạn 1: Hệ hai vật m và M dao động điều hòa chịu tác dụng thêm của lực ma sát:

→ Trong giai đoạn này vật m dao động quanh vị trí cân bằng tạm O’, tại vị trí này lực đàn hồi của lò xo cân bằng với lực đàn hồi, khi đó lò xo giãn một đoạn $= Δ l_{0} = \frac{μ M g}{k} = \frac{0, 25.0, 2.10}{25} = 2 c m$

+ Biên độ dao động của vật là $A_{1} = 10 - 2 = 8 c m$ , tốc độ góc $ω_{1} = \sqrt{\frac{k}{M + m}} = \sqrt{\frac{25}{0, 3 + 0, 2}} = 5 \sqrt{2} rad/s$

→ Tốc độ của hai vật khi đến vị trí O': $v = v_{1 \max} = ω_{1} A_{2} = 5 \sqrt{2} .8 = 40 \sqrt{2} cm/s$

Giai đoạn 2: Hệ hai vật tiếp tục dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O’ cho đến khi dây bị chùng và vật m tách ra khỏi vật M

+ Tại vị trí vật m tách ra khỏi vật M dây bị chùng, T = 0 → với vật M ta có $F_{m s t} = M ω_{1}^{2} |x| \to |x| = \frac{μ g}{ω_{1}^{2}} = \frac{0, 25.10}{{(5 \sqrt{2})}^{2}} = 5 c m$

→ Tốc độ của vật m tại vị trí dây chùng $v_{02} = ω_{1} \sqrt{A_{1}^{2} - x^{2}} = 5 \sqrt{2} . \sqrt{8^{2} - 5^{2}} = 5 \sqrt{78} cm/s$

Giai đoạn 3: Khi tách ra khỏi vật M, m dao động điều hòa quanh vị trí lò xo không biến dạng O.

+ Tần số góc trong giai đoạn này $ω_{2} = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{0, 25}{0, 3}} = \frac{5 \sqrt{30}}{3} rad/s$

→ Biên độ dao động trong giai đoạn này $A_{2} = \sqrt{x_{02}^{2} + {(\frac{v_{02}}{ω_{2}})}^{2}} = \sqrt{3^{2} + {(\frac{5 \sqrt{78}}{\frac{5 \sqrt{30}}{3}})}^{2}} = \frac{9 \sqrt{10}}{5} c m$

Giai đoạn 4: Con lắc dao động điều hòa ổn định không với biên độ A = A₂ và một chịu tác dụng của vật M.

→ Tốc độ cực đại $v_{2 \max} = ω_{2} A_{2} = \frac{5 \sqrt{30}}{3} . \frac{9 \sqrt{10}}{5} = 30 \sqrt{3} \approx 52, 0 cm/s$

Chú ý: Ta để ý rằng khi vật m đi qua khỏi vị trí cân bằng tạm O’ thì tốc độ có xu hướng giảm, ngay lập tức dây chùng → vật m sẽ tiếp tục dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O → tốc độ lại có xu hướng tăng do đó trong giai đoạn từ O’ đến O dây vẫn được giữ căng.

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Khi máy phát thanh vô tuyến đơn giản hoạt động, sóng âm tần được “trộn” với sóng mang nhờ bộ phận

A. mạch biến điệu.

B. mạch khuếch đại.

C. anten phát.

D. micrô.

Lời giải

Đáp án A

Khi máy phát thanh vô tuyến hoạt động thì sóng âm tần được trộn với sóng mang nhờ mạch biến điệu.

Câu 2

Khối lượng của hạt nhân $_{4}^{10} B e$ là 10,0113 u; khối lượng của prôtôn là 1,0072 u và của nơtron là1,0086 u; 1u = 931 MeV/c². Năng lượng liên kết riêng của $_{4}^{10} B e$ là

A. 64,3 eV.

B. 6,43 eV.

C. 64,3 MeV.

D. 6,43 MeV.

Lời giải

Đáp án D

HD: Năng lượng liên kết riêng của Be:

$ε = \frac{E}{A} = \frac{Δ m c^{2}}{A} = \frac{(4.1, 0072 + 6.1, 0086 - 10, 0113) .931}{10} = 6, 43 M e V$

Câu 3

Trong thí nghiệm Y‒ âng về giao thoa ánh sáng với nguồn ánh sáng trắng có bước sóng từ 400 nm đến 750 nm. Trên màn quan sát, M là vị trí mà tại đó có đúng 3 bức xạ có bước sóng tương ứng λ₁, λ₂ và λ₃ (λ₁ < λ₂ < λ₃) cho vân sáng. Trong các giá trị dưới đây, giá trị nào mà λ₂ có thể nhận được?

A. 470 nm.

B. 510 nm.

C. 570 nm.

D. 610 nm.

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

Câu 4

Chất phóng xạ X có chu kỳ bán rã là T. Ban đầu có một mẫu X nguyên chất với khối lượng 4g. Sau khoảng thời gian 2T, khối lượng chất X trong mẫu đã bị phân rã là

A. 1 g.

B. 3 g.

C. 2 g.

D. 0,25 g.

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

Câu 5

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB, trong đó R là biến trở, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L, tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi C = C₁ thì điện áp hai đầu đoạn mạch AM không phụ thuộc vào giá trị của biến trở R, khi C = C₂ thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch MB đạt giá trị cực đại. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tỉ số $\frac{C_{1}}{C_{2}}$ theo R. Giá trị của cảm kháng Z_L là

A. 100 Ω.

B. 200 Ω.

C. 150 Ω.

D. 50 Ω.

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

Câu 6

Trong dao động điều hòa thì li độ, vận tốc, gia tốc là 3 đại lượng biến đổi theo thời gian, theo quy luật dạng sin có cùng

A. pha ban đầu.

B. pha dao động.

C. biên độ.

D. tần số góc.

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

Xem thêm các câu hỏi khác »

Hỏi bài tập

Đăng ký gói thi VIP

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +1 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 1 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +3 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 3 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +6 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 6 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

VIP +12 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 12 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

Khi máy phát thanh vô tuyến đơn giản hoạt động, sóng âm tần được “trộn” với sóng mang nhờ bộ phận

Khối lượng của hạt nhân 410Be là 10,0113 u; khối lượng của prôtôn là 1,0072 u và của nơtron là1,0086 u; 1u = 931 MeV/c 2. Năng lượng liên kết riêng của 410Be là

Chất phóng xạ X có chu kỳ bán rã là T. Ban đầu có một mẫu X nguyên chất với khối lượng 4g. Sau khoảng thời gian 2T, khối lượng chất X trong mẫu đã bị phân rã là

Trong dao động điều hòa thì li độ, vận tốc, gia tốc là 3 đại lượng biến đổi theo thời gian, theo quy luật dạng sin có cùng

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

🔥 Đề thi HOT:

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Khối lượng của hạt nhân $_{4}^{10} B e$ là 10,0113 u; khối lượng của prôtôn là 1,0072 u và của nơtron là1,0086 u; 1u = 931 MeV/c². Năng lượng liên kết riêng của $_{4}^{10} B e$ là