Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 100N/m và vật nặng khối lượng 200g dao động trên

Câu hỏi số 338839:

Vận dụng

Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 100N/m và vật nặng khối lượng 200g dao động trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa mặt phẳng ngang và vật là 0,1. Từ vị trí lò xo không biến dạng, truyền cho vật vận tốc ban đầu 1m/s thì thấy con lắc dao động tắt dần trong giới hạn đàn hồi của lò xo. Lấy g = 10m/s². Trong quá trình dao động, biên độ cực đại là

A. 3,2cm

B. 5,6cm

C. 4,3cm

D. 6,8cm

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:338839

Phương pháp giải

Biên độ dao động cực đại khi con lắc đi tới biên dương lần đầu tiên

Tần số góc dao động của con lắc lò xo: \(\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}\)

Độ biến thiên cơ năng = Công của ngoại lực

Cơ năng = Động tăng + Thế năng

Động năng W_đ = 0,5mv²

Thế năng đàn hồi W_t = 0,5kx²

Công của ma sát A_ms = - µmg

Giải chi tiết

Tần số góc dao động của con lắc lò xo: \(\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=10\sqrt{5}rad/s\)

Gọi A là biên độ dao động cực đại của con lắc lò xo

Vì ma sát làm vật dao động tắt dần nên độ biến thiên cơ năng = Công của ma sát.

\(\frac{1}{2}m{{v}^{2}}-\frac{1}{2}k{{A}^{2}}=-\mu mgA\)

Thay số ta được: 0,5.0,2.1² – 0,5.100.A² = - 0,1.0,2.10.A => A = 0,043m = 4,3cm

Đáp án cần chọn là: C

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.