Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo n

28/40

Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 100N /m một đầu cố định, đầu kia gắn liền với vật nhỏ khối lượng m₁ =600g. Ban đầu vật m, nằm tại vị trí lò xo không biến dạng. Đặt vật nhỏ m₂ =400g cách m₁ một khoảng 50cm. Hệ số ma sát giữa hai vật và mặt phẳng ngang là 0,1. Hỏi lúc đầu phải truyền cho vật m₂ vận tốc bằng bao nhiêu để khi m₂ đến găm chặt vào m₁làm cho cả hai vật cùng dao động theo phương của trục lò xo với biên độ lớn nhất là 6cm. Lấy g =10m/s²

1,8m/s

1,9m/s

2m/s

2,1m/s

Giải thích

Đáp án C

Gọi v₀là vận tốc của hệ hai vật sau khi vật m₂ đến va chạm mềm với vật m₁

Độ biến thiên cơ năng của vật tại VTCB và vị trí lò xo nén cực đại chính bằng công của lực ma sát: với A₁ = 6cm

Thay các giá trị đã biết vào biểu thức, ta tìm được v0=0,43 m/s

Vận tốc của vật m₂ trước khi va chạm với m₁:

Trong quá trình chuyển động từ vị trí ban đầu, đến vị trí va chạm với vật m₁, vật m₂ chịu tác dụng của lực ma sát, gây ra gia tốc a=-μg

Ta có:

STUDY TIP

Vì bài toán là hệ con lắc lò xo nằm ngang và có ma sát nên cơ năng mất đi bằng độ lớn công lực ma sát thực hiện