Một con lắc LX gồm lò xo có độ cứng 10 N/m và quả nặng có khối lượng 100g

Câu hỏi :

Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 10 N/m và quả nặng có khối lượng 100 g được đặt trên mặt phẳng nằm ngang. Kéo vật dọc theo trục của lò xo để lò xo giãn một đoạn 5 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,01, lấy g =10 m/s2. Tốc độ của vật khi qua vị trí lò xo không biến dạng lần thứ hai là

A. 0,94 m/s.   

B. 0,47 m/s.  

C. 0,50 m/s.  

D. 1,00 m/s.

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Khi vật qua vị trí lò xo không biến dạng lần thứ hai, biên độ của con lắc là:

\(A'=A-\frac{2\mu mg}{k}=0,05-\frac{2.0,01.0,1.10}{10}=0,048\left( m \right)\)

Ta có công thức biến thiên cơ năng:

\({{\text{W}}_{t}}-{{\text{W}}_{d}}={{F}_{ms}}.s\Rightarrow \frac{1}{2}k{{A}^{2}}-\frac{1}{2}m{{v}^{2}}=\mu mg.\left( A+2A' \right)\)

\(\Rightarrow \frac{1}{2}{{.10.0,05}^{2}}-\frac{1}{2}.0,1.{{v}^{2}}=0,01.0,1.10\left( 0,05+2.0,048 \right)\Rightarrow v\approx 0,47\left( m/s \right)\)

Copyright © 2021 HOCTAP247