Câu hỏi
Một con lắc lò xo gồm vật m1 gắn vào đầu lò xo khối lượng không đáng kể, có thể trượt không ma sát trên mặt sàn nằm ngang. Người ta chồng lên vật m1 một vật m2. Tại thời điểm ban đầu giữ hai vật tại vị trí lò xo nén 2cm và buông nhẹ. Biết k = 100N/m; m1 = m2 = 0,5kg và ma sát giữa hai vật là đủ lớn để chúng không trượt lên nhau trong quá trình dao động. Tính tốc độ dao động trung bình của hệ từ thời điểm ban đầu đến thời điểm mà lực đàn hồi của lò xo có độ lớn bằng lực ma sát nghỉ cực đại giữa hai vật lần thứ hai
- A 30/π cm/s
- B 15/π cm/s
- C 45cm/s
- D 45/π cm/s
Phương pháp giải:
Biểu thức định luật 2 Niu tơn: \(\overrightarrow{F}=m\overrightarrow{a}\)
Lực đàn hồi của lò xo Fđh = kx
Lực ma sát Fms = µmg
Lời giải chi tiết:
Lập phương trình định luật 2 Niu tơn cho vật thứ 2:
Fms = m2a = - m2ω2x
=> Fms max = m2ω2A = 0,5Fđh max
Vậy từ thời điểm ban đầu đến thời điểm mà lực đàn hồi của lò xo có độ lớn bằng độ lớn lực ma sát nghỉ cực đại giữa 2 vật lần thứ hai, vật thực hiện được trogn thời gian T/3 = π/15; đi được quãng đường 3cm
Tốc độ trung bình của vật: \(v=\frac{s}{t}=\frac{45}{\pi }cm/s\)
Chọn D
Câu hỏi trước
