Một lò xo có độ cứng \(100N/m\) được đặt trên mặt phẳng ngang: một đầu gắn cố định

Câu hỏi số 388567:

Vận dụng

Một lò xo có độ cứng \(100N/m\) được đặt trên mặt phẳng ngang: một đầu gắn cố định với giá đỡ, đầu còn lại gắn với một quả cầu khối lượng \(50g\). Kéo quả cầu rời khỏi vị trí cân bằng của nó một đoạn \(5cm\), rồi buông tay ra để nó chuyển động. Bỏ qua lực ma sát, lực cản không khí và khối lượng của lò xo. Vận tốc của quả cầu khi nó về tới vị trí cân bằng là:

A. \(1,5m/s\)

B. \(\sqrt 5 m/s\)

C. \(5m/s\)

D. \(2\sqrt 5 m/s\)

Đáp án đúng là: B

Xem lời giải

Câu hỏi:388567

Phương pháp giải

Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi:

\({\rm{W}} = {{\rm{W}}_{dh}} + {{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}k.\Delta {l^2} + \dfrac{1}{2}m{v^2}\)

Giải chi tiết

Chọn vị trí cân bằng của hệ vật làm gốc tính thế năng đàn hồi.

+ Tại vị trí quả cầu rời khỏi vị trí cân bằng 1 đoạn 5cm:

\({{\rm{W}}_1} = {{\rm{W}}_{dh1}} + {{\rm{W}}_{d1}} = \dfrac{1}{2}k.\Delta {l^2}\)

+ Tại vị trí cân bằng: \({{\rm{W}}_2} = {{\rm{W}}_{dh2}} + {{\rm{W}}_{d2}} = \dfrac{1}{2}m.{v^2}\)

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:

\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_1} = {{\rm{W}}_2} \Leftrightarrow \dfrac{1}{2}k.\Delta {l^2} = \dfrac{1}{2}m.{v^2}\\ \Rightarrow v = \sqrt {\dfrac{{k.\Delta {l^2}}}{m}} = \sqrt {\dfrac{{100.0,{{05}^2}}}{{0,05}}} = \sqrt 5 m/s\end{array}\)

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.