Cho hai vật nhỏ A và B có khối lượng lần lượt là m1 = 900 g, m2 = 4 kg đặt trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa A, B và mặt phẳng ngang đều là m = 0,1; coi hệ số ma sát nghỉ cực đại bằng hệ số ma sát trượt. Hai vật được nối với nhau bằng một lò xo nhẹ có độ cứng k = 15 N/m; B tựa vào tường thẳng đứng. Ban đầu hai vật nằm yên và lò xo không biến dạng. Vật nhỏ C có khối lượng m = 100 g bay dọc theo trục của lò xo với vận tốc \(\vec{v}\) đến va chạm hoàn toàn mềm với A (sau va chạm C dính liền với A). Bỏ qua thời gian va chạm. Lấy g = 10 m/s2. Giá trị nhỏ nhất của v để B có thể dịch chuyển sang trái là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐể B có thể dịch sang trái thì lò xo phải giãn một đoạn ít nhất là xo sao cho:
Fđh = Fms \(\Rightarrow \)kxo = mm2g \(\Rightarrow \)150xo = 40\(\Rightarrow \)\({{\text{x}}_{\text{0}}}=\frac{4}{15}\)m.
Như thế, vận tốc vo mà hệ (m1 + m) có khi bắt đầu chuyển động phải làm cho lò xo có độ co tối đa x sao cho khi nó dãn ra thì độ dãn tối thiểu phải là xo.
Suy ra:
\(\frac{1}{2}k{{x}^{2}}=\mu ({{m}_{1}}+m)g(x+{{x}_{o}})+\frac{1}{2}kx_{o}^{2}\Rightarrow 75{{x}^{2}}-10x-8=0\Rightarrow x=0,4\text{ }m.\)
Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có: \(\frac{1}{2}({{m}_{1}}+m)v_{o}^{2}-\frac{1}{2}k{{x}^{2}}=\mu ({{m}_{1}}+m)gx.\)
Từ đó tính được: vo min » 1,8 m/s \(\Rightarrow \)vmin » 18 m/s.
Câu hỏi liên quan
-
Hạt nhân X phóng xạ \(\alpha \) để tạo thành hạt nhân Y bền theo phương trình X → Y + \(\alpha \). Người ta nghiên cứu một mẫu chất, sự phụ thuộc của số hạt nhân X(\({{N}_{X}}\)) và số hạt nhân Y(\({{N}_{Y}}\)) trong mẫu chất đó theo thời gian đo được như trên đồ thị. Hạt nhân X có chu kì bán rã bằng
.png)
-
Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với tần số góc \(\omega \). Gọi \({{q}_{0}}\) là điện tích cực đại của một bản tụ điện thì cường độ dòng điện cực đại trong mạch là
-
Giới hạn quang điện của kim loại \({{\lambda }_{0}}=0,50\mu m\). Công thoát electron của natri là
-
Điện áp \(u={{U}_{0}}cos\left( 100\pi t \right)\) (t tính bằng s) được đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây và tụ điện mắc nối tiếp. Cuộn dây có độ tự cảm \(L=\frac{0,15}{\pi }H\) và điện trở \(r=5\sqrt{3}\Omega \), tụ điện có điện dung \(C=\frac{{{10}^{-3}}}{\pi }F\). Tại thời điểm \({{t}_{1}}\)(s) điện áp tức thời hai đầu cuộn dây có giá trị 100 V, đến thời điểm \({{t}_{2}}={{t}_{1}}+\frac{1}{75}s\) thì điện áp tức thời hai đầu tụ điện cũng bằng 100 V. Gía trị của \({{U}_{0}}\) gần đúng là
-
Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về sóng điện từ?
-
Poloni \({}_{84}^{210}Po\) phóng xạ theo phương trình: \({}_{84}^{210}Po\to X+{}_{82}^{206}Pb\). Hạt X là
-
Trên một sợi dây đàn hồi rất dài có một sóng ngang hình sin truyền theo trục Ox. Hình ảnh của một đoạn dây có hai điểm M và N tại hai thời điểm \({{t}_{1}}\) và \({{t}_{2}}\) như hình vẽ. Biết \(\Delta t={{t}_{2}}-{{t}_{1}}=0,05s
.png)
-
Một tụ có điện dung \(2\mu F\). Khi đặt một hiệu điện thế 4V vào hai bản tụ điện thì tụ tích được một điện lượng là
-
Một vật dao động điều hòa với phương trình dạng cosin. Chọn gốc tính thời gian khi vật đổi chiều chuyển động và khi đó gia tốc của vật đang có giá trị dương. Pha ban đầu là
-
Một nguồn điện có suất điện động E = 6V, điện trở trong \(r=2\Omega \), mạch ngoài có điện trở R. Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 4W thì điện trở R phải có giá trị
-
Sóng cơ truyền trên một sợi dây rất dài với khoảng cách giữa hai đỉnh sóng kế tiếp là 20cm. Bước sóng \(\lambda \) có giá trị bằng
-
Hai mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với các cường độ dòng điện tức thời trong hai mạch là \({{i}_{1}}\) và \({{i}_{2}}\) được biểu diễn như hình vẽ. Tổng diện tích của hai tụ điện trong hai mạch ở cùng một thời điểm có giá trị lớn nhất bằng
-
Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là roto quay với tốc độ 750 vòng/phút. Tần số của suất điện động cảm ứng là 50 Hz. Số cặp cực của máy phát là
-
Hai nguồn sóng kết hợp A, B trên mặt thoáng chất lỏng dao động theo phương vuông góc với bề mặt chất lỏng với phương trình \({{u}_{A}}={{u}_{B}}=4cos\left( 10\pi t \right)mm\). Coi biên độ sóng không đổi, tốc độ sóng
v = 15 cm/s. Hai điểm \({{M}_{1}},{{M}_{2}}\) cùng nằm trên một elip nhận A, B làm tiêu điểm có \(A{{M}_{1}}-B{{M}_{1}}=1cm\) và \(A{{M}_{2}}-B{{M}_{2}}=3,5cm\). Tại thời điểm li độ của M là 3mm thì li độ của M tại thời điểm đó là:
-
Một bản đặt song song làm bằng thủy tinh có bề dày e = 10cm được đặt trong không khí. Chiếu một chùm ánh sáng song song, hẹp vào một mặt của bản song song với góc tới \(30{}^\circ \). Chiết suất của bản đối với ánh sáng đó là \({{n}_{d}}=1,642\) và đối với ánh sáng tím là \({{n}_{t}}=1,685\). Độ rộng của dải ánh sáng ló ra ở mặt kia của bản là
-
Một sóng truyền theo phương AB. Tại một thời điểm nào đó, hình dạng sóng có dạng như hình vẽ. Biết rằng điểm M đang đi lên vị trí cân bằng. Khi đó điểm N đang chuyển động
-
Phát biểu nào sau đây về mắt là đúng?
-
Cho đoạn mạch AB như hình vẽ. Biết R = 80 W, r = 20 W. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều \(u\,=\,U\sqrt{2}\cos 100\pi t\text{ }(V).\) Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp tức thời giữa hai điểm A, N (uAN) và giữa hai điểm M, B (uMB) theo thời gian được biểu diễn như hình vẽ.
Hệ số công suất của đoạn mạch AB có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây?
-
Đoạn mạch MN gồm các phần tử \(R=100\Omega \), \(L=\frac{2}{\pi }H\) và \(C=\frac{100}{\pi }\mu F\) ghép nối điện. Đặt điện áp \(u=220\sqrt{2}cos\left( 100\pi t-\frac{\pi }{4} \right)\)V vào hai đầu đoạn mạch MN. Cường độ dòng điện tức thời qua mạch có biểu thức là
-
Để tăng dung kháng của một tụ điện phẳng có điện môi là không khí ta
