(2023) Đề thi thử Vật lí THPT soạn theo ma trận đề minh họa BGD (Đề 1) có đáp án

Cho cơ hệ như hình vẽ. Các lò xo có độ cứng k=10N/m; các vật A, B và  C có khối lượng lần lượt là m,4m và 5m, với m=500g.

40/40

Cho cơ hệ như hình vẽ. Các lò xo có độ cứng k=10N/m; các vật A, B  C có khối lượng lần lượt là m,4m và 5m, với m=500g. Ban đầu,  A và B được giữ ở vị trí sao cho lò xo gắn với A bị giãn 8 cm còn lò xo gắn với vật B bị nén 8 cm. Đồng thời thả nhẹ để hai vật dao động điều hòa trên cùng một đường thẳng đi qua giá đỡ I cố định như hình vẽ (bỏ qua ma sát giữa A, B  với ). Lấy  g=10ms2. Để C không trượt trên mặt sàn nằm ngang trong quá trình  A  B dao động thì hệ số ma sát giữa C và mặt sàn có giá trị nhỏ nhất bằngCho cơ hệ như hình vẽ. Các lò xo có độ cứng k=10N/m; các vật A, B và  C có khối lượng lần lượt là m,4m và 5m, với m=500g. (ảnh 1)

0,21.

0,32.

0,67.

0,37.

Giải thích

Chọn BCho cơ hệ như hình vẽ. Các lò xo có độ cứng k=10N/m; các vật A, B và  C có khối lượng lần lượt là m,4m và 5m, với m=500g. (ảnh 2)

Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ. Phương trình dao động của các con lắc

xB=8cosωt+πcm

xA=8cos2ωt+πcm

Lực đàn hồi do các lò xo tác dụng lên điểm I

FI=FB+FA

FI=108.10−2cosωt+π+1008.10−2cos2ωt+π

FI=0,8cosωt+π+cos2ωt+π N

FI=−0,8cosωt+cos2ωt N

FI=−0,82cos2ωt+cosωt−1 N (*)

Để  không trượt trên mặt sàn thì FI≤μN

μ≥FIN→  (1)

Hệ số ma sát nhỏ nhất ứng với FI=max

Từ (*) ta thấy

FI=max khi cosωt=1

FI=0,8.2.12+1−1=1,6N (2) 

Thay (2) vào (1) μ≥1,610.500.10−3=0,32