Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng \({\rm{k}} = 25\;{\rm{N}}/{\rm{m}}\) và vật nặng khối

Câu hỏi số 475124:

Vận dụng cao

Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng \({\rm{k}} = 25\;{\rm{N}}/{\rm{m}}\) và vật nặng khối lượng \({\rm{m}} = 1,0\;{\rm{kg}}\). Ban đầu vật nặng được đặt trên mặt bàn nằm ngang, còn lò xo được giữ nằm ngang ở trạng thái không bị biến dạng. Sau đó, người ta kéo đầu C của lò xo chuyển động thẳng đều với vận tốc có độ lớn \({{\rm{v}}_0} = 20\;{\rm{cm}}/{\rm{s}}\) hướng dọc theo trục lò xo (hình vẽ). Cho biết hệ số ma sát nghỉ cực đại và hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt bàn đều bằng \(\mu = 0,10\). Khoảng thời gian kể từ khi bắt đầu kéo đến lúc lò xo dãn cực đại lần đầu tiên gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. \(0,49\;{\rm{s}}\)

B. \(0,52\;{\rm{s}}\)

C. \(0,54\;{\rm{s}}\)

D. \(0,50\;{\rm{s}}\)

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:475124

Phương pháp giải

Độ giãn của lò xo khi chịu tác dụng của lực ma sát: \(\Delta l = \dfrac{{\mu mg}}{k}\)

Giải chi tiết

Vật chuyển động chia thành hai giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Vật chuyển động tới khi \({v_0} = 20cm/s\)

+ Khi đó lò xo giãn: \(\Delta l = \dfrac{{\mu mg}}{k} = 4cm\)

+ Do lò xo dãn đều cho nên có thể coi vật chuyển động thẳng đều so với C, khi đó thời gian từ lúc \(t = 0\) đến lúc \({v_0} = 20(cm/s)\) được tính bởi công thức:

\({t_1} = \dfrac{{\Delta l}}{{{v_0}}} = \dfrac{4}{{20}} = 0,2s\)

- Giai đoạn 2: Vật dao động điều hoà từ VTCB đến biên:

\(\Delta t = \dfrac{T}{4} = \dfrac{{2\pi }}{{4\omega }} = 0,314s\)

\( \Rightarrow \) Thời gian từ lúc kéo đến lúc lò xo dãn cực đại là:

\({t_1} + \Delta t = 0,514s\)

Đáp án cần chọn là: B

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.