Khi vật qua điểm O1 mà tại đó lực đàn hồi cân bằng với lực ma sát thì tốc độ vật đạt được là 60cm/s.. Tốc độ vật đạt được khi qua O 1 lần thứ hai và quãng đường vật đi được đến khi dừng [r]
(1)Câu 13 Con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng có khối lượng m=100g và lò xo có độ cứng k=10N/m Ban đầu giữ vật vị trí lò xo nén đoạn buông nhẹ để vật dao động tắt dần Hệ số ma sát vật nặng và mặt phẳng ngang là 0,1; lấy g=10m/s2 Khi vật qua điểm O1 mà đó lực đàn hồi cân với lực ma sát thì tốc độ vật đạt là 60cm/s Tốc độ vật đạt qua O lần thứ hai và quãng đường vật đến dừng lại là A 20 3cm / s và 24cm B 60 cm/s và 24cm C 20 3cm / s và 25cm D 20cm/s và 25cm Vị trí lực đàn hồi cân với lực ma sát thì μ mg 0,1 0,1 10 Fđh =F ms ↔ k Δl=μ mg→ Δl= = =0 , 01 m=1cm k 10 A2 O2 O O1 A1 Đó là vị trí lò xo biến dạng 1cm (bao gồm nén dãn) Gọi O là VTCB ban đầu (tức vị trí lò xo không biến dạng), O1 và O2 là vị trí lò xo biến dạng 1cm + Xét giai đoạn vật từ A1 đến O1, áp dụng biến thiên 1 2 E2 − E1= A ms ↔ mv O1 + kx O − kA 1=− μ mgs 2 1 ↔ mv 2O + kx 2O − kA 21=− μ mg(A − , 01) 2 1 ↔ 0,1 0,6 2+ 10 , 012 − 10 A21=−0,1 0,1 10( A1 −0 , 01) 2 → A 1=0 , 07 m=7 cm 2F μ mg 0,1 0,1 10 + Độ giảm biên độ sau nửa chu kỳ A − A 2= ms = = =0 , 02m=2 cm → A 2=5 cm k k 10 Quá trình vật chuyển động đến O1 lần hai mô tả hình vẽ, xét giai đoạn từ A đến O1, áp dụng biến 1 2 thiên E2 − E1= A ms ↔ mv O1 + kx O − kA 2=− μ mgs 2 1 ↔ 0,1 v 2O + 10 , 012 − 10 , 052=−0,1 0,1 10(0 , 05+0 , 01)→ v O 1= √ m/ s=20 √ cm/ s 2 * Vùng vật dừng lại là vùng mà đó lực đàn hồi nhỏ lực ma sát nghỉ cực đại tức là − Δl ≤ x ≤ Δl ↔− 1cm ≤ x ≤ 1cm Biên độ A1=7cm → A2=5cm → A3=3cm → A4=1cm (thuộc vùng dừng lại) nên vật dừng lại vị trí O2 k ( A21 − x 20) Áp dụng công thức với x 0=1 cm là vị trí vật dừng lại S dung = μ mg 10 (0 , 072 −0 , 012) Chọn đán án A → S dung= =0 , 24 m=24 cm 0,1 0,1 10 (2)