Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 25N/m và vật m có khối lượng 300g nằm ngang trong

Câu hỏi số 321483:

Vận dụng

Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 25N/m và vật m có khối lượng 300g nằm ngang trong đó ma sát giữa vật m và sàn có thể bỏ qua. Vật M khối lượng 200g 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 10cm (trong giới hạn đàn hồi), sợi dây căng. Thả nhẹ vật m để hệ chuyển động. Lấy g = 10m/s². Tính từ thời điểm lò xo bị nén mạnh nhất lần đầu tiên, tốc độ cực đại của vật m là

A. 54,8cm/s

B. 52cm/s

C. 28,3cm/s

D. 42,4cm/s

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:321483

Phương pháp giải

Vị trí cân bằng là vị trí hợp lực bằng 0 tức là lực đàn hồi cân bằng với lực ma sát.

Tốc độ dao động cực đại v_max = ωA

Tần số góc dao động \(\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}\)

Giải chi tiết

Ban đầu vật m ở vị trí lò xo dãn 10cm. Thả nhẹ cho vật dao động điều hòa, vì vật M có ma sát nên VTCB mới dịch chuyển một đoạn:

\(\text{OO }\!\!'\!\!\text{ =}\frac{{{F}_{ms}}}{k}=\frac{\mu mg}{k}=0,02m=2cm\)

Sau thời gian T/4 biên độ giảm 2cm

Từ thời điểm lò xo bị nén mạnh nhất lần đầu đến ½ chu kỳ => Biên độ dao động:

A’ = 10 – 2.2 = 6cm

Vậy tốc độ cực đại v_max = ωA’= \(\sqrt{\frac{k}{m+M}}.6=42,4cm/s\)

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.