103 Bài tập về Thế năng đàn hồi cơ bản, nâng cao có lời giải

Cho cơ hệ như hình bên. Vật m khối lượng 100 g có thể

57/103

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

12 cm

18 cm

6 cm

9 cm

Giải thích

Lần 1 vật m đổi chiều:

Dây căng, vật M không dao động do vậy M trượt trên m từ vị trí lò xo dãn  đến vị trí lò xo nén 

Công của lực ma sát bằng độ biến thiên cơ năng của con lắc ta có:

Thay số ta được:

dây trùng, vật M dao động cùng vi m, theo bảo toàn cơ năng vật sẽ đến vị trí mà lò xo dãn

Tính từ lúc thả đến khi m đổi chiều chuyển động lần thứ 2 thì quãng đường m đã di chuyển là