Một lò xo có độ cứng \(200N/m\) được đặt trên mặt phẳng ngang, một đầu gắn cố định
Một lò xo có độ cứng \(200N/m\) được đặt trên mặt phẳng ngang, một đầu gắn cố định với giá đỡ, đầu còn lại gắn với một quả cầu khối lượng \(500g\). 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 vật tới vị trí cách vị trí cân bằng \(3cm\) là:
Đáp án đúng là: A
Quảng cáo
+ Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi:
\({\rm{W}} = {{\rm{W}}_{dh}} + {{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}k.\Delta {l^2} + \dfrac{1}{2}m{v^2}\)
+ Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
Cơ năng của hệ vật (lò xo + cầu) được bảo toàn.
Chọn mốc thế năng tại mặt phẳng ngang.
Xét tại vị trí cân bằng (VTCB) có: \(\overrightarrow {{F_{dh}}} + \overrightarrow P + \overrightarrow Q = 0\)
Vì \(\overrightarrow P + \overrightarrow Q = 0 \Rightarrow \overrightarrow {{F_{dh}}} = 0 \Rightarrow \Delta l = 0\)
+ Tại vị trí cách VTCB \(5cm\) ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{v_1} = 0\\\Delta {l_1} = 0,05m\end{array} \right.\)
Cơ năng của hệ vật:
\({\rm{W}} = {{\rm{W}}_{d1}} + {{\rm{W}}_{dh1}} = \dfrac{1}{2}k\Delta l_1^2 = \dfrac{1}{2}.200.0,{05^2} = 0,25J\)
+ Tại vị trí cách VTCB \(3cm\): \(\left\{ \begin{array}{l}{v_2} = ?\\\Delta {l_2} = 0,03m\end{array} \right.\)
Cơ năng của hệ vật:
\(\begin{array}{l}{\rm{W}} = {{\rm{W}}_{d2}} + {{\rm{W}}_{dh2}} = \dfrac{1}{2}mv_2^2 + \dfrac{1}{2}k.\Delta l_2^2\\ \Rightarrow {\rm{W}} = \dfrac{1}{2}.0,5.v_2^2 + \dfrac{1}{2}.200.0,{03^2} = 0,25v_2^2 + 0,09\end{array}\)
+ Cơ năng được bảo toàn nên:
\(0,25.v_2^2 + 0,09 = 0,25 \Rightarrow {v_2} = 0,8m/s\)
Đáp án cần chọn là: A
Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí
>> Học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, (Xem ngay) Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, làm quen kiến thức, định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 10
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
