30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải ( Đề 12)

Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, con lắc lò xo gồm lò xo

40/40

Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, 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 bằngTrên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, con lắc lò xo gồm lò xo (ảnh 1)

47,7 cm/s.

81,3 cm/s.

75,8 cm/s.

63,7 cm/s.

Giải thích

C

Trước khi vật m1 về vị trí cân bằng, chu kì của con lắc gồm 2 vật m1 + m2:

T = 2πTrên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, con lắc lò xo gồm lò xo (ảnh 2)  = Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, con lắc lò xo gồm lò xo (ảnh 3)= 0,628 s

Khi đó, chuyển động của vật m2 là dao động điều hòa, quãng đường vật m2 chuyển động được là: s1 = A = 10 cm

Sau khi vật m1 về vị trí cân bằng, chuyển động của vật m1 là dao động điều hòa với chu kì:

T = 2π Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, con lắc lò xo gồm lò xo (ảnh 4)= Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, con lắc lò xo gồm lò xo (ảnh 5)= 0,314 s

Chuyển động của vật m2 là chuyển động đều với vận tốc:

V = ωA =Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, con lắc lò xo gồm lò xo (ảnh 6) A = 100 cm/s

Quãng đường vật m2 đi được khi vật m1 dừng lại là:

S2 = vt = vTrên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, con lắc lò xo gồm lò xo (ảnh 7)  = 7,85 cm

Tốc độ trung bình của vật m2 là:

Vtb = Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, con lắc lò xo gồm lò xo (ảnh 8)= Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, con lắc lò xo gồm lò xo (ảnh 9) = Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, con lắc lò xo gồm lò xo (ảnh 10) = Trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn, con lắc lò xo gồm lò xo (ảnh 11)= 75,8cm/s