Câu hỏi:
Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm một vật nặng có khối lượng m = 100g gắn vào một lò xo có độ cứng k = 10N/m. Hệ số masát trượt giữa vật và sàn là 0,1. Lấy g = 10m/s2. Ban đầu đưa vật đến vị trí lò xo bị nén một đoạn và thả nhẹ. Khi vật qua vị trí O1, tốc độ của vật đạt cực đại lần thứ nhất và bằng 80 cm/s. Quãng đường vật đi được từ lúc bắt đầu dao động đến khi dừng lại gần nhất giá trị nào?
- A 40,0 cm
- B 22,5 cm
- C 24,0 cm
- D 25,0 cm
Phương pháp giải:
Phương pháp: - Sử dụng công thức tính tốc độ cực đại: vmax = ωA
- Sử dụng công thức tính quãng đường từ khi bắt đầu cho đến khi dừng lại của vật dao động tắt dần: $S = \frac{{k{A^2}}}{{2\mu mg}}$
Lời giải chi tiết:
Ta có: Vật đạt vận tốc lớn nhất khi vật qua vị trí cân bằng và ở trong nửa chu kì đầu tiên (Do dao động tắt dần có biên độ giảm dần )
vmax = ωA’= 80 cm/s
Với $A' = A - \frac{{\mu mg}}{k} \Rightarrow A = A' + \frac{{\mu mg}}{k} = \frac{{{v_{{\text{max}}}}}}{\omega } + \frac{{\mu mg}}{k} = \frac{{{v_{{\text{max}}}}}}{{\sqrt {\frac{k}{m}} }} + \frac{{\mu mg}}{k} = 0,08 + 0,01 = 0,09m = 9cm$
Quãng đường từ khi bắt đầu cho đến khi dừng lại của vật dao động tắt dần:
$S = \frac{{k{A^2}}}{{2\mu mg}} = \frac{{10.{{(0,09)}^2}}}{{2.0,1.0,1.10}} = 0,405m = 40,5cm$
Đáp án A
Câu hỏi trước
