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 329208:

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:329208

Phương pháp giải

Phương pháp:

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 \({v_{max}}\; = \omega A\)

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

Giải chi tiết

Cách giải:

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: \(O'O' = \frac{{{F_{ms}}}}{k} = \frac{{\mu mg}}{k} = 0,02m = 2cm\).Sau thời gian \(\frac{T}{4}\) biên độ giảm 2cm

Từ thời điểm lò xo bị nén mạnh nhất lần đầu đến \(\frac{1}{2}\) chu kỳ => Biên độ dao động:\(A = 10-2.2 = 6cm\)

Vậy tốc độ cực đại:\({v_{max}}\; = \omega A = \sqrt {{k \over {m + M}}} .6 = 42,4cm/s\)

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 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.