Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100N/m và vật nhỏ khối lượng m = 1kg được

Câu hỏi số 318144:

Vận dụng

Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100N/m và vật nhỏ khối lượng m = 1kg được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo, hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,1. Tại M lò xo nén 10cm, tại O lò xo không biến dạng. Vật được tích điện q = 2.10^-5C đặt trong điện trường đều nằm ngang có chiều cùng với chiều dương từ M đến O, độ lớn 5.10⁴V/m. Ban đầu giữ vật M rồi buông nhẹ để con lắc dao động. Lấy g = 10m/s². Tốc độ lớn nhất vật nhỏ đạt được khi dao động ngược chiều dương là

A. 100cm/s

B. 40\(\sqrt{5}\) cm/s

C. 20 \(\sqrt{5}\) cm/s

D. 80cm/s

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:318144

Phương pháp giải

Vị trí cân bằng của vật có hợp lực bằng 0

Lực điện F = qE

Lực ma sát F_ms= µmg

Độ biến thiên cơ năng của vật bằng công của ngoại lực

Giải chi tiết

Lực ma sát F_ms = µmg = 0,1.1.10 = 1N

Lực điện tác dụng lên vật : F_đ = qE = 2.10^-5. 5.10⁴ = 1N

Khi vật đi theo chiều điện trường, hợp lực tác dụng F = 0 khi x = 0 => Vật dao động điều hòa có vị trí cân bằng tại x = 0 và cơ năng bảo toàn.

Khi vật đi ngược chiều điện trường, vật chuyển động quang vị trí cân bằng có F = -kx + F_đ + F_ms = 0 khi x = 0,02m => Vật dao động quanh vị trí cân bằng có x = 0,02m. Đây cũng là vị trí vật đạt tốc độ lớn nhất khi đi theo chiều âm.

Độ biến thiên năng lượng bằng công của ngoại lực nên :

0,5kA² - 0,5kx² – 0,5mv² = (F_đ + F_ms)(A – x)

=> v = 80cm/s

Chọn D

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.