Tuyển tập 30 đề thi THPT quốc gia môn Vật lý năm 2022 (Đề 10)

Một lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 20N/m

37/40

Một lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 20N/m nằm ngang, một đầu A được giữ cố định, đầu còn lại gắn với một chất điểm m1 = 0,1kg. Chất điểm m1 được gắn thêm chất điểm thứ hai m2 = 0,1kg. Các chất điểm có thể dao động không ma sát trên trục Ox nằm ngang (gốc O ở vị trí cân bằng của hai vật) hướng từ điểm A về phía hai chất điểm m1 và m2. Thời điểm ban đầu giữ hai vật ở vị trí lò xo bị nén 4 cm rồi buông nhẹ để hệ dao động điều hòa. Gốc thời gian được chọn khi buông vật. Chỗ hai chất điểm bị bong ra nếu lực kéo đó đạt đến 0,2N. Thời điểm m2 bị tách ra khỏi m1

π2s

π5s

π10s

π15s

Giải thích

Đáp án D

Tần số góc của dao động là ω=km1+m2=10 rad/s

Phương trình định luật II Newtơn cho vật m1

Fdh→+T→=m1a→⇒Fdh−T=ma

Vậy lực liên kết giữa hai vật có biểu thức: T=Fdh−m1a=kx=m1ω2x

Hàm số trên đồng biến theo x, điều này chứng tỏ rằng Tmax tại vị trí x=A⇒Tmax=0,4N

Phương pháp đường tròn φ=π2+π6=2π3rad⇒t=φω=π15s.

Một lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 20N/m (ảnh 1)