Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, có một con lắc lò xo gồm lò xo
34/40
Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, có một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 40 N/m và vật nhỏ A có khối lượng 0,1 kg. Vật A được nối với vật B có khối lượng 0,3 kg bằng sợi dây mềm, nhẹ, dài. Ban đầu kéo vật B để lò xo giãn 10 cm rồi thả nhẹ. Từ lúc thả đến khi vật A dừng lại lần đầu thì tốc độ trung bình của vật B bằng
47,7 cm/s
63,7 cm/s
75,8 cm/s
81,3 cm/s
Đáp án C
Giai đoạn 1: Từ biên dương x = +A = 10 cm đến vtcb: hệ dao động ω=400,1+0,3=10 rad/s
→ T = π/5 s, vmax=10.10=100 cm/s
Giai đoạn 2: Từ vtcb ra biên âm: tới vtcb tốc độ của hệ đạt cực đại, ngay sau đó tốc độ giảm nên dây bị chùng
Khi đó, vật A dao động điều hòa với ω'=400,1=20 rad/s → T’ = π/10 s, biên độ mới A' = vmaxω'=10020=5 cm; vật B chuyển động đều với v = 100 cm/s
Quãng đường B đi được trong T'/4 là S' = 100.100.π10.4=2,5π cm
Tổng quãng đường B đi được: S = 2,5π + 10 cm
Vận tốc trung bình của B là: v=ST4+T'4=2,5π+10π5.4+π10.4≈75,8 cm