Một con lắc lò xo có độ cứng k = 250N/m được đặt nằm ngang. Một đầu gắn cố định, một đầu gắn một vật có khối lượng M = 100g, có thể chuyển động không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn Δl = 5cm rồi thả nhẹ. Xác định tốc độ lớn nhất của vật.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTại vị trí vật lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn Δl = 5cm rồi thả nhẹ, ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l} {v_1} = 0\\ \Delta {l_1} = 5cm = 0,05m \end{array} \right. \to {{\rm{W}}_1} = \frac{1}{2}k\Delta l_1^2\)
Khi qua vị trí cân bằng, ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l} {v_2} = {v_{\max }}\\ \Delta {l_2} = 0 \end{array} \right. \to {{\rm{W}}_2} = \frac{1}{2}Mv_{\max }^2\)
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:
\( {{\rm{W}}_1} = {{\rm{W}}_2} \Leftrightarrow \frac{1}{2}k\Delta l_1^2 = \frac{1}{2}Mv_{\max }^2 \to {v_{\max }} = \sqrt {\frac{k}{M}\Delta l_1^2} = \sqrt {\frac{{250}}{{0,1}}{{0,05}^2}} = 2,5m/s\)
Câu hỏi liên quan
-
Cơ năng của các vật bằng nhau khi hai vật chuyển động cùng một vận tốc, cùng một độ cao và có cùng khối lượng. Một vận động viên trượt tuyết từ trên vách núi trượt xuống, tốc độ trượt mỗi lúc một tăng. Như vậy đối với vận động viên
-
Nhận xét nào sau đây là sai? Khi vật chỉ chịu tác dụng của các lực thế thì
-
Khi một tên lửa chuyển động thì cả vận tốc và khối lượng của nó đều thay đổi. Khi khối lượng giảm một nửa, vận tốc tăng gấp hai thì động năng của tên lửa:
-
Một vật được thả rơi tự do, trong quá trình rơi
-
Ném một vật khối lượng m từ độ cao h theo phương thẳng đứng xuống dưới. Khi chạm đất vật nảy lên tới độ cao h’ = 3h/2. Bỏ qua mất mát năng lượng khi vật chạm đất. Vận tốc ném ban đầu phải có giá trị
-
Tại điểm A cách mặt đất 5m một vật có khối lượng 4 kg được ném thẳng đứng lên trên với vận tốc đầu 10 m/s. Lấy g = 10 m/s2. Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Bỏ qua lực cản không khí.Tốc độ của vật khi vật đi được quãng đường 7 m kể từ vị trí ném vật là:
-
Đại lượng nào không đổi khi một vật được ném theo phương nằm ngang nếu bỏ qua lực cản
-
Một vật được ném từ dưới lên. Trong quá trình chuyển động của vật thì
-
Một con lắc đơn chiều dài l = 1,8m, một đầu gắn với vật khối lượng 200g . Thẳng phía dưới điểm treo cách điểm treo một đoạn l/2 có một cái đinh. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng sao cho dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 300 rồi thả nhẹ. Bỏ qua mọi sức cản và ma sát, lấy g = 10m/s2 . Xác định góc hợp bởi dây và phương thẳng đứng sau khi va chạm với đinh?
-
Một vật được ném từ dưới lên. Trong quá trình chuyển động của vật thì:
-
Vật đang chuyển động với vận tốc 15 m/s thì trượt lên dốc. Biết dốc dài 50m, cao 25m, hệ số ma sát giữa vật và dốc là 0,2. Lấy g = 10m/s2. Quãng đường vật đi được đến khi dừng lại là bao nhiêu? Vật có lên hết dốc không?
-
Viên đạn khối lượng m = 100g đang bay với vận tốc v0 = 10m/s theo phương ngang đến cắm vào bao cát khối lượng M = 400g treo ở đầu sợi dây dài l=1m đang đứng yên ở vị trí cân bằng, đầu kia của sợi dây treo vào điểm cố định, bỏ qua lực cản của không khí. Sau khi cắm vào bao cát hệ chuyển động lên đến vị trí dây treo lệch với phương thẳng đứng một góc lớn nhất bằng
.PNG)
-
Một viên bi khối lượng m chuyển động ngang không ma sát với vận tốc 2 m/s rồi đi lên mặt phẳng nghiêng góc nghiêng 30o. Khi vật chuyển động được quãng đường là 0,2 m lên mặt phẳng nghiêng thì vật có vận tốc bao nhiêu.
-
Từ mặt đất, một vật được ném lên thẳng đứng với vận tốc ban đầu v0 = 10m/s. Bỏ qua sức cản của không khí . Cho g = 10m/s2. Vị trí cao nhất mà vật lên được cách mặt đất một khoảng bằng :
-
Một học sinh đang chơi đùa ở sân thượng trung tâm có độ cao 45m, liền cầm một vật có khối lượng 100g thả vật rơi tự do xuống mặt đất mặt đất. Lấy g = 10m/s2. Khi chạm đất, do đất mềm nên vật bị lún sâu 10cm. Tính lực cản trung bình tác dụng lên vật.
-
Một học sinh đang chơi đùa ở sân thượng trung tâm có độ cao 45m, liền cầm một vật có khối lượng 100g thả vật rơi tự do xuống mặt đất mặt đất. Lấy g = 10m/s2. Tính vận tốc của vật khi \({\rm{2}}{{\rm{W}}_d} = 5{W_t}\)
-
Câu 5: Trên mặt phẳng ngang có một bán cầu khối lượng m. Từ điểm cao nhất của bán cầu có một vật nhỏ khối lượng m trượt không vận tốc đầu xuống. Ma sát giữa vật nhỏ và bán cầu có thể bỏ qua, bán cầu được giữ đứng yên, gọi là góc giữa phương thẳng đứng và bán kính véc tơ nối tâm bán cầu với vật (hình bên). Khi vật bắt đầu rơi bán cầu thì giá trị góc \(\alpha\) là
-
Một học sinh đang chơi đùa ở sân thượng trung tâm có độ cao 45m, liền cầm một vật có khối lượng 100g thả vật rơi tự do xuống mặt đất mặt đất. Lấy g = 10m/s2. Xác định vị trí để vận có vận tốc 20 (m/s)
-
Phát biểu nào sau đây đúng với định luật bảo toàn cơ năng?
-
Một quả bóng được thả rơi từ độ cao 5m cách mặt đất. Sau lần chạm đất thứ nhất quả bóng mất 1/5 cơ năng mà nó đã có được trước khi chạm đất. Vậy sau lần chạm đất này quả bóng nảy lên được độ cao:
