YOMEDIA
NONE
  • Câu hỏi:

    Cho cơ hệ như hình vẽ. Vật m có khối lượng 500 g được đặt  trên  tấm  ván  m  dài  có  khối lượng  200 g.  Ván  nằm  trên  mặt  phẳng  nằm  ngang  nhẵn và được nối với giá bằng một lò xo có độ cứng 20 N/m. Hệ số ma sát giữa  m và M là  0,4.  Ban  đầu  hệ  đang  đứng  yên, lò xo không biến dạng. Kéo m chạy đều với tốc độ u=50cm/s. M đi được quãng đường bao nhiêu cho đến khi dừng lại lần đầu?

    • A. 15 cm
    • B. 8,0 cm
    • C. 16 cm
    • D. 6,5 cm

    Lời giải tham khảo:

    Đáp án đúng: A

    Ta có thể chia chuyển động của vật M kể từ thời điểm ban đầu đến khi dừng lại lần đầu thành các giai đoạn sau

    Giai đoạn 1: Vật m chuyển động trượt trên vật M.

    • lực ma sát tác dụng lên M hướng sang phải với độ lớn \(F = \mu mg = \left( {0,4} \right).\left( {{{500.10}^{ - 3}}} \right).\left( {10} \right) = 2\)N.
    • Mdao động điều hòa quanh vị trí cân bằng mới O’, tại vị trí này lò xo giãn một đoạn: \(\Delta {l_0} = \frac{F}{k} = \frac{{\left( 2 \right)}}{{\left( {20} \right)}} = 10 \Rightarrow A = 10cm\)

    → vận tốc cực đại mà vật có thể đạt được \({v_{Mmax}} = \omega A = \sqrt {\frac{k}{M}} A = \sqrt {\frac{{\left( {20} \right)}}{{\left( {{{200.10}^{ - 3}}} \right)}}} .10 = 100cm/s\)

    Giai đoạn 2: Vật m không trượt trên vật M.

    • nhận thấy u<vMmax→ trước khi M đi qua O’nó sẽ đi qua một vị trí I nào đó mà vM=u → không còn chuyển động tương đối giữa hai vật nữa, chúng gắn vào nhau chuyển động như một vật.

    Giai đoạn 2: Vật m chuyển động trượt trên vật M cho đến khi dừng lại lần đầu.

    • kết thúc giai đoạn 2, hai vật đi qua vị trí cân bằng O’. Tại vị trí này lực đàn hồi mới bắt đầu lớn hơn lực ma sát nghỉ cực đại, hai vật lại trượt lên nhau.
    • giai đoạn này tính chất chuyển động tương tự như giai đoạn 1, M dao động với biên độ \(A' = \frac{u}{\omega } = \frac{{\left( {50} \right)}}{{\left( {10} \right)}} = 5\) cm tới biên và dừng lại lần đầu.

    → Tổng quãng đường đi được cho tới khi dừng lại \(S = OO' + A' = 10 + 5 = 15\)cm

    ATNETWORK

Mã câu hỏi: 200986

Loại bài: Bài tập

Chủ đề :

Môn học: Vật lý

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

 
YOMEDIA

Hướng dẫn Trắc nghiệm Online và Tích lũy điểm thưởng

 

 

CÂU HỎI KHÁC

AANETWORK
 

 

YOMEDIA
ATNETWORK
ON