Câu hỏi:

04/07/2022 272

Cho cơ hệ như hình bên. Vật m khối lượng 100 g có thể chuyển động tịnh tiến, không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo trục lò xo có k = 40 N/m. Vật M khối lượng 300 g có thể trượt trên m với hệ số ma sát µ = 0,2. Ban đầu, giữ m đứng yên ở vị trí lò xo dãn 4,5 cm, dây D (mềm, nhẹ, không dãn) song song với trục lò xo. Biết M luôn ở trên m và mặt tiếp xúc giữa hai vật nằm ngang. Lấy g = 10 m/s². Thả nhẹ cho m chuyển động. Tính từ lúc thả đến khi lò xo trở về trạng thái có chiều dài tự nhiên lần thứ 3 thì tốc độ trung bình của m là

A. 8,36 cm/s

B. 29,1 cm/s

C. 23,9 cm/s

D. 16,7 cm/s

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: [Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải (30 đề) !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

Độ lệch vị trí cân bằng so với vị trí lò xo không biến dạng: $Δ l_{0} = \frac{μ M g}{k}$

Chu kì của con lắc lò xo: $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$

Tốc độ trung bình: $v_{t b} = \frac{S}{Δ t}$

Cách giải:

Lực ma sát giữa M và m làm vị trí cân bằng lệch một đoạn:

$Δ l_{0} = \frac{μ M g}{k} = \frac{0,2.0,3.10}{40} = 0,015 (m) = 1,5 (c m)$

Vật m đi từ vị trí lò xo giãn 4,5 cm qua vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên lần thứ nhất đến vị trí biên đối diện rồi đổi chiều qua vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên lần thứ 2; tiếp tục chạy đến vị trí biên rồi đồi chiều về vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên lần thứ 3.

Giai đoạn 1: $\{\begin{cases} A_{1} = 4,5 - 1,5 = 3 c m \\ t_{1} = \frac{T_{1}}{2} = \frac{1}{2} 2 π \sqrt{\frac{m}{k}} = \frac{π}{20} s \\ S_{1} = 2 A_{1} = 2.3 = 6 c m \end{cases}$ (dây căng, vật M không dao động )

Giai đoạn 2: $\{\begin{cases} A_{2} = 3 - 1,5 = 1,5 c m \\ t_{2} = \frac{T_{2}}{4} = \frac{1}{4} 2 π \sqrt{\frac{m + M}{k}} = \frac{π}{20} s \\ S_{2} = A_{2} = 1,5 c m \end{cases}$ (dây trùng, vật M dao động cùng với m)

Giai đoạn 3: $\{\begin{cases} S_{3} = 2.1,5 = 3 c m \\ t_{3} = \frac{1}{2} 2 π \sqrt{\frac{m + M}{k}} = \frac{π}{10} s \end{cases}$ (dây trùng, vật M dao động cùng với m)

Tốc độ trung bình của vật m là:

$v_{T B} = \frac{S_{1} + S_{2} + S_{3}}{t_{1} + t_{2} + t_{3}} = \frac{6 + 1.5 + 3}{\frac{π}{20} + \frac{π}{20} + \frac{π}{10}} = 16,7 (cm/s)$

Chọn D.

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

Cường độ dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức $i = 2 \cos 100 π t (A) .$ Cường độ hiệu dụng của dòng điện này là

A. 1 A

B. 2 A.

C. $\sqrt{2} A$

2 \sqrt{2} A

Lời giải

Phương pháp:

Cường độ dòng điện hiệu dụng: $I = \frac{I_{0}}{\sqrt{2}}$

Cách giải:

Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện này là:

$I = \frac{I_{0}}{\sqrt{2}} = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2} (A)$
Chọn C.

Câu 2

Trong một khoảng thời gian, một con lắc đơn thực hiện được 6 dao động. Giảm chiều dài của nó một đoạn 16 cm thì trong cùng khoảng thời gian đó, con lắc thực hiện được 10 dao động. Chiều dài ban đầu của con lắc là

A. 25 cm

B. 9 cm

C. 25 cm

D. 9 cm

Lời giải

Phương pháp:

Chu kì của con lắc đơn: $T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}} = \frac{t}{n}$

Cách giải:

Trong cùng một khoảng thời gian, con lắc thực hiện được 6 dao động chu kì T₁ và 10 dao động chu kì T₂, ta có: $t = 6 T_{1} = 10 T_{2} \Rightarrow \frac{T_{2}}{T_{1}} = \frac{6}{10} = \frac{3}{5}$

Lại có: $T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}} \Rightarrow T^{2} ~ l \Rightarrow \frac{l_{1}}{l_{2}} = \frac{T_{1}^{2}}{T_{2}^{2}} = {(\frac{T_{1}}{T_{2}})}^{2} = \frac{9}{25} \Rightarrow l_{2} = \frac{25}{9} l_{1}$

Mà: $l_{2} = l_{1} + 16 \Rightarrow \frac{25}{9} l_{1} = l_{1} + 16 \Rightarrow l_{1} = 9 (c m)$

Chọn D.

Câu 3

Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng λ. Trên đoạn thẳng AB có 13 điểm cực đại giao thoa. C là điểm trên mặt chất lỏng mà ABC là tam giác đều. Trên đoạn thẳng AC có hai điểm cực đại giao thoa liên tiếp mà phần tử chất lỏng tại đó dao động cùng pha với nhau. Đoạn thẳng AB có độ dài gần nhất với giá trị nào sau đây

A. 6,25λ

B. 6,65λ

C. 6,80λ

D. 6,40λ

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

Một sợi dây đàn hồi AB dài 1,8 m căng thẳng nằm ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với cần rung dao động điều hoà với tần số 100 Hz theo phương vuông góc với AB. Trên dây có một sóng dừng ổn định với 6 bụng sóng (coi A, B là hai nút sóng). Tốc độ truyền sóng trên dây AB là

A. 30 m/s

B. 60 m/s

C. 72 m/s

D. 36 m/s

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

Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt chất lỏng với hai nguồn đồng bộ dao động theo phương thẳng đứng có tần số 25 Hz, người ta đo được khoảng cách giữa hai cực đại giao thoa ở kề nhau trên đường thẳng nối hai nguồn là 1,6 cm. Tốc độ sóng trên mặt chất lỏng là

A. 1,6 m/s

B. 0,6 m/s

C. 0,4 m/s

D. 0,8 m/s

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

Một con lắc lò xo có tần số dao động riêng f₀. Khi tác dụng vào nó một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn có tần số f thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Hệ thức nào sau đây đúng?

f = 4 f_{0}

f = 2 f_{0}

C. $f = f_{0}$

D. $f = 0,5 f_{0}$

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 7

Tại điểm O đặt hai nguồn âm điểm giống hệt nhau phát ra âm đẳng hướng có công suất không đổi. Điểm A cách O một đoạn x. Trên tia vuông góc với OA tại A lấy điểm B cách A một khoảng 6 m. Điểm M thuộc đoạn AB sao cho AM = 4,5 m. Thay đổi x để góc MOB có giá trị lớn nhất, khi đó mức cường độ âm tại A là L_A = 40 dB. Để mức cường độ âm tại M là 50 dB thì cần đặt thêm tại O bao nhiêu nguồn âm nữa?

A. 33

B. 25

C. 15

D. 35

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

Cường độ dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i=2cos100πt(A). Cường độ hiệu dụng của dòng điện này là

Trong một khoảng thời gian, một con lắc đơn thực hiện được 6 dao động. Giảm chiều dài của nó một đoạn 16 cm thì trong cùng khoảng thời gian đó, con lắc thực hiện được 10 dao động. Chiều dài ban đầu của con lắc là

Một con lắc lò xo có tần số dao động riêng f0. Khi tác dụng vào nó một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn có tần số f thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Hệ thức nào sau đây đúng?

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

Cường độ dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức $i = 2 \cos 100 π t (A) .$ Cường độ hiệu dụng của dòng điện này là

Một con lắc lò xo có tần số dao động riêng f₀. Khi tác dụng vào nó một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn có tần số f thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Hệ thức nào sau đây đúng?