Một sợi dây cao su nhẹ, đủ dài, một đầu gắn vào giá cố định, đầu còn lại gắn với vật nhỏ có khối lượng 100 g đặt trên mặt sàn nằm ngang như hình vẽ. Hệ số ma sát giữa vật với mặt sàn là 0,25. Độ cứng của dây cao su là 50 N/m. Lấy g = 10 m/s2. Ban đầu giữ vật sao cho dây cao su giãn 5 cm rồi thả nhẹ. Thời gian kể từ lúc thả cho đến khi vật dừng hẳn là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiChu kì dao động \(T = 2\pi \sqrt {{m \over k}} = 0,28s\)
Chia s = s’ + s’’, trong đó
+ s’ là quãng đường vật dao động điều hòa tắt dần từ t = 0 đến vị trí không còn lực đàn hồi:
Thời gian đi là \(t' = {T \over 4} + {T \over {2\pi }}\arcsin \left( {{{0,5} \over {4,5}}} \right) = 0,075s\)
Áp dụng ĐLBT năng lượng: \({1 \over 2}k{\left( {\Delta \ell } \right)^2} = \mu mg\Delta \ell + {1 \over 2}m{v^2} \Rightarrow v = 1m/s\)
+ s’’ là quãng đường vật chuyển động chậm dần đều với gia tốc của vật: a = -Fms /m = -2,5 m/s2;
Do đó, \(t'' = {{0 - v} \over a} = {{0 - 1} \over { - 2,5}} = 0,4s\)
Thời gian tổng cộng: t = t’ + t’’ = 0,475 s
Chọn B
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Đỗ Đăng Tuyển