YOMEDIA
NONE

Giải chi tiết câu Dao động tắt dần Đề thi THPT QG 2018 môn Lý

Cho cơ hệ như hình bên. Vật m khối lượng 100g có thể chuyển động tịnh tiến, không ma sát theo mặt phẳng nằm ngang dọc theo trục lò xo có k=40N/m. vật M khối lượng 300g có thể trượt trên m với hệ số ma sát μ =0,2. Ban đầu, giữ m đứng yên ở vị trí lò xo dãn 4,5cm, dây D (mềm, nhẹ, không dãn ) song song với trục lò xo . Biết M luôn ở trên m và mặt tiếp xúc giữa 2 vật nằm ngang. Lấy g=10m/s2 . Thả nhẹ chho m chuyển động. tính từ lúc thả đến khi m đổi chiều chuyển động lần thứ 2 thì tốc độ trung bình của m là :

A. 22,3cm/s                 B. 19,1cm/s                 C. 28,7cm/s                 D. 33,4cm/s

Theo dõi Vi phạm
ATNETWORK

Trả lời (3)

  • Trần Phương Khanh

    +Nhận thấy rằng, lực ma sát trượt giữa M và m chỉ tồn tại khi dây D căng =>  tương ứng với chuyển động của m về phía bên trái . Do vậy ta có thể chia quá trình chuyển động của m thành các giai đoạn sau:

    Giai đoạn 1: Dao động tắt dần quanh vị trí cân bằng tạm O1

    + Tại vị trí cân bằng  tạm, lực đàn hồi cân bằng với lực ma sát    

    \(k\Delta {l_0} = \mu Mg \to \Delta {l_0} = \frac{{\mu Mg}}{k} = \frac{{0,2.0,3.10}}{{40}} = 1,5cm\)

    Biên độ dao động trong giai đoạn này là :

    \({A_1} = 4,5 - 1,5 = 3cm\)

    Thời gian tương ứng trong giai đoạn này:

    \({t_1} = \frac{{{T_1}}}{2} = \pi \sqrt {\frac{m}{k}}  = \pi \sqrt {\frac{{0,1}}{{40}}}  = 0,05\pi s\)

    Giai đoạn 2: m đổi chiều chuyển động => dây chùng không còn ma sát trượt nữa => Hệ 2 vật m+M dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O ( vị trí lò xo không biến dạng )

    Biên độ dao động của vật ở giai đoạn này A2=1,5 cm .

    • Biên độ này nhỏ hơn \({A_{2max}} = \frac{{\mu g}}{{\omega _2^2}} = 2cm\) để M không trượt trong quá trình dao động

    Thời gian tương ứng đến khi vật đổi chiều lần thứ hai:

    \({t_2} = \frac{{{T_2}}}{2} = \pi \sqrt {\frac{{m + M}}{k}}  = \pi \sqrt {\frac{{0,1 + 0,3}}{{40}}}  = 0,1\pi s\)

    • Tốc độ trung bình của m trong 2 giai đoạn trên:

    \(vtb = \frac{S}{t} = \frac{{2{A_1} + 2{A_2}}}{{{t_1} + {t_2}}} = \frac{{2(3 + 5)}}{{0,05\pi  + 0,01\pi }} = 19,1cm/s\)

    • Chọn đáp án B
      bởi Trần Phương Khanh 27/06/2018
    Like (2) Báo cáo sai phạm
    • YOMEDIA

    Video HD đặt và trả lời câu hỏi - Tích lũy điểm thưởng

  • Nguyễn Hồng Thanh

    B

      bởi Nguyễn Hồng Thanh 05/08/2020
    Like (0) Báo cáo sai phạm
  • Trường Giang

    Cho em hỏi là tại sao khi vật đổi chiều dao động thì dây bị chùng vậy ạ

      bởi Trường Giang 11/06/2021
    Like (0) Báo cáo sai phạm
Cách tích điểm HP

Nếu bạn hỏi, bạn chỉ thu về một câu trả lời.
Nhưng khi bạn suy nghĩ trả lời, bạn sẽ thu về gấp bội!

Lưu ý: Các trường hợp cố tình spam câu trả lời hoặc bị báo xấu trên 5 lần sẽ bị khóa tài khoản

Gửi câu trả lời Hủy
 
NONE

Các câu hỏi mới

AANETWORK
 

XEM NHANH CHƯƠNG TRÌNH LỚP 12

 

YOMEDIA
ATNETWORK
ON