Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m = 0,02 kg và lò xo có độ cứng k = 1 N/m. Vật nhỏ

Câu hỏi số 644382:

Vận dụng cao

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m = 0,02 kg và lò xo có độ cứng k = 1 N/m. Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là \(\mu = 0,1\). Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo bị nén \(\Delta {l_0} = 10\,\,cm\) rồi buông nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Lấy \(g = 10\,\,m/{s^2}\). Tính độ giảm thế năng của con lắc trong giai đoạn từ khi buông tới vị trí mà tốc độ dao động của con lắc cực đại lần đầu.

A. \(5,{0.10^{ - 3}}\,\,J\).

B. \(3,{2.10^{ - 3}}\,\,J\).

C. \(4,{8.10^{ - 3}}\,\,J\).

D. \(3,{0.10^{ - 3}}\,\,J\).

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:644382

Phương pháp giải

Thế năng của con lắc lò xo: \(W = \dfrac{1}{2}k{x^2}\)

Độ lớn của lực ma sát khi vật chuyển động trên mặt phẳng ngang: \({F_{ms}} = \mu mg\)

Giải chi tiết

Gốc thế năng tại vị trí lò xo không biến dạng O

Nhận xét: vật đạt tốc độ lớn nhất tại vị trí O’ có hợp lực tác dụng lên vật bằng 0 lần đầu tiên

Tại vị trí O’, áp dụng công thức định luật II Newton, ta có:

\(\begin{array}{l}\overrightarrow {{F_{ms}}} + \overrightarrow {{F_{dh}}} = \overrightarrow 0 \\ \Rightarrow \mu mg - k\Delta l = 0\\ \Rightarrow \Delta l = \dfrac{{\mu mg}}{k} = \dfrac{{0,1.0,02.10}}{1} = 0,02\,\,\left( m \right)\end{array}\)

Thế năng ban đầu của hệ là:

\({W_{t1}} = W = \dfrac{1}{2}k\Delta {l_0}^2\)

Thế năng của hệ tại vị trí O’ là:

\({W_{t2}} = \dfrac{1}{2}k\Delta {l^2}\)

Độ giảm thế năng là:

\(\begin{array}{l}
\Delta {W_t} = {W_{t1}} - {W_{t2}} = \dfrac{1}{2}k\Delta {l_0}^2 - \dfrac{1}{2}k\Delta {l^2}\\
\Rightarrow \Delta {W_t} = \dfrac{1}{2}.1.0,{1^2} - \dfrac{1}{2}.1.0,{02^2} = 4,{8.10^{ - 3}}\,\,\left( J \right)
\end{array}\)

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K9 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.