Cho cơ hệ như hình vẽ. Các vật có khối lượng kg, kg, lò xo lí tưởng có độ cứng k=100 N/m, hệ số ma sát giữa bề mặt với vật là . Nâng vật để lò xo ở trạng thái không biến dạng, đoạn dây vắt qua ròng rọc nối với nằm ngang, đoạn dây nối thẳng đứng. Cho rằng dây không dãn, bỏ qua khối lượng của dây nối và ròng rọc, lấy g=10 m/s2. Thả nhẹ , tốc độ cực đại mà vật đạt được là
A. 6,12 m/s
B. 3,6 m/s
C. 4,08 cm/s
D. 1,375 m/s
* Đáp án
D
* Hướng dẫn giải
Chọn D.
Ta có:
chịu tác dụng của ma sát → vận tốc chỉ có thể lớn nhất trong khoảng thời gian đầu.
kể từ thời điểm thả vật đến khi dây bị chùng, ta có thể xem chuyển động của hệ và là dao động điều hòa chịu thêm tác dụng của lực ma sát và lực kéo với .
Do đó:
vị trí cân bằng của hệ
tần số góc
ban đầu lò xo không biến dạng, kích thích bằng cách thả nhẹ →