Câu hỏi
Một con lắc lò xo được gắn trên một mặt ngang, vật nhỏ có khối lượng 1 kg, độ cứng của lò xo là 100 N/m. Hệ số ma sát giữa vật nhỏ và mặt ngang là 0,05. Vật nhỏ đang nằm yên tại vị trí cân bằng thì được kéo ra khỏi vị trí đó theo phương song song với trục của lò xo để lò xo dãn ra một đoạn 10 cm rồi buông nhẹ (lúc t = 0) cho vật dao động tắt dần chậm. Tại thời điểm mà lò xo bị nén nhiều nhất thì lực ma sát đã sinh một công có độ lớn bằng
- A 0,095 J
- B 0,0475 J
- C 0,10 J
- D 0,05 J
Phương pháp giải:
Lực ma sát tác dụng lên vật: \({F_{ms}} = \mu mg\)
Độ giảm biên độ của con lắc sau mỗi nửa chu kì: \(\Delta A = \dfrac{{2\mu mg}}{k}\)
Công của lực ma sát: \({A_{ms}} = {F_{ms}}.s\)
Lời giải chi tiết:
Lực ma sát tác dụng lên vật là: \({F_{ms}} = \mu mg = 0,05.1.10 = 0,5\,\,\left( N \right)\)
Độ giảm biên độ của con lắc sau mỗi nửa chu kì là:
\(\Delta A = \dfrac{{2\mu mg}}{k} = \dfrac{{2.0,05.1.10}}{{100}} = 0,01\,\,\left( m \right) = 1\,\,\left( {cm} \right)\)
Quãng đường vật đi được từ khi lò xo có chiều dài cực đại đến khi lò xo có chiều dài cực tiểu là:
\(s = A + A' = A + \left( {A - \Delta A} \right) = 2A - \Delta A = 2.10 - 1 = 19\,\,\left( {cm} \right)\)
Công của lực ma sát là: \({A_{ms}} = {F_{ms}}.s = 0,5.0,19 = 0,095\,\,\left( J \right)\)
Chọn A.
Câu hỏi trước
