Cho cơ hệ như hình vẽ. Vật m1 có khối lượng 200 g, gắn với lò xo nhẹ có độ cứng k = 50 N/m, vật m2 có khối lượng 50 g nối với m1 bằng một sợi dây mềm, nhẹ, không dãn có chiều dài l0 = 20 cm. Cả hai vật m1 và m2 có thể chuyển động trượt trên mặt phẳng ngang với cùng hệ số ma sát trượt \(\mu =0,4\). Ban đầu kéo vật m2 đến vị trí lò xo dãn 8 cm, sợi dây căng rồi buông nhẹ để hai vật chuyển động, Lấy g=10m/s2 . Tại thời điểm đầu tiên lò xo có chiều dài ngắn nhất thì khoảng cáchgiữa hai vật m1 và m2 gần giá trị nào nhất sau đây?
.PNG)
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiM0 là vị trí của m1 mà lò xo không biến dạng
.PNG)
+ Giai đoạn 1: Sợi dây căng, cả hai vật dao động
Vật m1 dao động quanh VTCB O1 lò xo dãn: \( \Delta {x_1} = {M_0}{O_1} = \frac{{\mu ({m_1} + {m_2})g}}{k} = 2cm\)
và \(\left\{ \begin{array}{l} {\omega _1} = \sqrt {\frac{k}{{{m_1} + {m_2}}}} = 10\sqrt 2 (rad/s)\\ {A_1} = {x_0} - \Delta {x_1} = 6cm \end{array} \right.\)
+ Vị trí gia tốc của hai vật bằng gia tốc do lực ma sát gây ra: \(a=\mu g \to -\omega_1^2x_1= \mu g \to x_1 =-2cm\)
đây chính là vị trí M0.
Tại M0 vận tốc 2 vật bằng: \( {v_0} = - {\omega _1}\sqrt {{A_1}^2 - {x_1}^2} = - 80cm/s\)
+ Giai đoạn 2: Dây chùng, vật m2 chuyển động chậm dần với gia tốc \(a_2=4m/s^2=400cm/s^2\) còn vậy m1 dao động quanh VTCB O2 lò xo dãn \( \Delta {x_2} = {M_0}{O_2} = \frac{{\mu {m_1}g}}{k} = 1,6cm\)
và: \(\left\{ \begin{array}{l} {\omega _2} = \sqrt {\frac{k}{{{m_1}}}} = 5\sqrt {10} (rad/s)\\ {A_2} = \sqrt {\Delta x_2^2 + {{(\frac{{{v_0}}}{{{\omega _2}}})}^2}} = 1,6\sqrt {11} cm \end{array} \right.\)
Thời gian m1 đi từ M0 đến biên M1 là: \( \Delta t = \frac{{arccos(\frac{{\left| {\Delta {x_2}} \right|}}{{{A_2}}})}}{{{\omega _2}}} \approx 0,08s\)
Trong thời gian này vật m2 đi được quãng đường:
\( S = O{M_2} = \left| {{v_0}\Delta t + \frac{1}{2}{a_2}\Delta {t^2}} \right| \approx 5,12cm\)
Khoảng cách hai vật: \( {M_1}{M_2} = {l_0} + {A_2} - {M_0}{O_2} - O{M_2} = 20 + 1,6\sqrt {11} - 1,6 - 5,12 \approx 18,5866cm\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Phan Châu Trinh
Câu hỏi liên quan
-
Biết giới hạn quang điện của nhôm là 0,36 µm, công thoát của electron khỏi kim loại nhôm lớn hơn kim loại X là 1,61 lần. Giới hạn quang điện của kim loại X là
-
Trên đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh có bốn điểm theo thứ tự A, M, N và B. Giữa hai điểm A và M chỉ có cuộn cảm thuần, giữa hai điểm M và N chỉ có điện trở thuần, giữa hai điểm N và B chỉ có tụ điện. Điện áp giữa hai điểm A và N là 600 V và điện áp hiệu dụng giũa hai điểm M và B là 800 V. Điện áp tức thời giữa hai điểm AN và trên MB lệch pha nhau 900. Điện áp hiệu dụng trên R là
-
Một người mắt không có tật có điểm cực cận cách mắt 20 cm. Người này dùng một kính lúp có tiêu cự 4 cm để quan sát một vật nhỏ. Số bội giác của của kính đối với mắt người này khi ngắm chừng ở vô cực là
-
Trong một thí nghiệm khe Young về giao thoa ánh sáng. Hai khe cách nhau 2 mm, hình ảnh giao thoa được hứng trên màn ảnh cách hai khe 2 m. Sử dụng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách giữa 11 vân sáng liên tiếp đo được là 5 mm. Bước sóng của ánh sáng đó là:
-
Chu kỳ dao động điều hoà của một con lắc đơn có chiều dài dây treo ℓ tại nơi có gia tốc trọng trường g là:
-
Gọi h là hằng số Planck, c là vận tốc của ánh sáng trong chân không. Trong chân không ánh sáng đơn sắc có bước sóng \(\lambda\) thì mỗi photon của ánh sáng đó mang năng lượng:
-
Một chất điểm dao động điều hòa theo phương trình \(x=10cos(15t+\pi)(cm)\) (trong đó x tính bằng cm; t tính bằng giây). Chất điểm dao động với tần số góc là:
-
Cho nguồn điện có suất điện động 24 V, điện trở trong 2 Ω mắc với điện trở R thành mạch kín. Cường độ dòng điện đo được trong mạch có giá trị 0,8 A. Tính giá trị điện trở R?
-
Khi nói về tia hồng ngoại và tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây là sai?
-
Khoảng cách từ một anten đến một vệ tinh địa tĩnh là 36000 km. Lấy tốc độ lan truyền sóng điện từ là 3.108 m/s. Thời gian truyền một tín hiệu sóng vô tuyến từ vệ tinh đến anten bằng
-
Quang phổ liên tục do một vật rắn bị nung nóng phát ra
-
Cho phản ứng hạt nhân: \( T + D \to \alpha + n\). Biết năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân T và D lần lượt là 2,8230 MeV; 1,1187 MeV và độ hụt khối của hạt nhân. Lây 1u.c2 = 931,5 Mev. Năng lượng mà phản ứng tỏa ra là:
-
Hai thành phố A và B cách nhau 120 km. Điện năng được truyền tải từ một máy tăng thế đặt ở thành phố A tới một máy hạ thế ở thành phố B bằng dây truyền tải một pha. Dây được làm bằng đồng, tiết diện tròn, đường kính 1cm, điện trở suất 1,6.10-8 Ω. m. Cường độ dòng điện chạy trên đường dây tải là 40 A, công suất hao phí trên đường dây bằng 10% công suất tiêu thụ ở thành phố B và hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp máy hạ thế ở thành phố B là 200 V. Lấy \(\pi =3,2\) Dòng điện và hiệu điện thế luôn cùng pha, hao phí trong máy biến thế là không đáng kể. Hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp của thành phố A gần với giá trị nào sau đây?
-
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Dao động thứ nhất có đồ thị độ lớn vận tốc\(v_1(cm.s^{-1})\), dao động thứ hai có đồ thị độ lớn gia tốc \(a_2(cm.s^{-2})\) thay đổi theo thời gian t được biểu diễn như hình vẽ bên. Biết tại thời điểm ban đầu (t=0) vận tốc của dao động thứ nhất là cực tiểu, và gia tốc của dao động thứ hai là cực đại. Li độ dao động của vật tại thời điểm t=7,3 s gần nhất với giá trị nào sau đây?
.PNG)
-
Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào dưới đây là sai?
-
Một con lắc đơn có chiều dài 30 cm được treo vào trần của một toa xe lửa. Con lắc bị kích động mỗi khi bánh xe của toa gặp chỗ nối của các đoạn ray. Biết khoảng cách giữa hai mối nối ray là 12,5 m và gia tốc trọng trường là 9,8 m/s2. Biên độ của con lắc đơn này lớn nhất khi đoàn tàu chuyển động thẳng đều với tốc độ xấp xỉ bằng
-
Đặt điện áp\(u=60\sqrt2 cos(\omega t) (V)\) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm Lvà tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Cho biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch RL là UR,L= 80 V, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện là UC=100 V. Hệ số công suất của đoạn mạch R,L bằng:
-
Bản chất lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân là
-
Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây có điện trở r và độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C được mắc nối tiếp với nhau. Mạch được mắc vào mạng điện có tần số và điện áp hiệu dụng không đổi, biết R = 3r và tụ C có điện dung C thay đổi được. Gọi α là độ lệch pha giữa điện áp tức thì hai đầu cuộn dây và điện áp tức thì của mạch điện, đồ thị biểu diễn |tanα| theo dung kháng của tụ cho như hình. Tìm tổng trở của cuộn dây.
.PNG)
-
Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng \(\lambda\) . Biết \(AB=8\sqrt2 \lambda\) . C là một điểm trên mặt nước sao cho \(\Delta ABC\) vuông cân tại B . Trên AC số điểm dao động với biên độ cực đại, cùng pha với nguồn là
