Một lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, đầu trên được treo vào một điểm cố định, đầu dưới gắn vào vặt nhỏ A có khối lượng 250 g; vật A được nối với vật nhỏ B có khối lượng 250 g bằng một sợi dây mềm, mảnh, nhẹ, không dãn và đủ dài. Từ vị trí cân bằng của hệ, kéo vật B thẳng đứng xuống dưới một đoạn 10 cm rồi thả nhẹ để vật B đi lên với vận tốc ban đầu bằng không. Bỏ qua các lực cản, lấy giá
trị gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Quãng đường đi được của vật A từ khi thả tay cho đến khi vật Adừng lại lần đầu tiên là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐộ dãn của lò xo tại VTCB O1 khi treo hai vật A và B.
Ta chia quá trình chuyển động của vật A thành các giai đoạn sau:
+ Giai đoạn 1: Khi kéo vật B xuống 1 đoạn 10cm (Vật A đến vị trí I) rồi buông nhẹ thì vật A dao động với biên độ A1=10cm
Tần số góc:
+ Giai đoạn 2: Khi vật đến vị trí M tức là:
+ Lúc này lực đàn hồi thôi tác dụng, sợi dây bị chùng, vật B xem như được ném lên với vận tốc ban đầu vM.
+ Lúc này vật A dao động điều hoà với VTCB là O2 cao hơn O1 một đoạn: x0=O1O2=mB.g/ k=0,25.10/ 100 = 2,5cm
⇒xM(O2)=2,5cm
Khi đó tần số góc là:
+ Biên độ dao động của vật A lúc này là:
+ Quãng đường đi được của vật A từ khi thả tay cho đến khi vật A dừng lại lần đầu tiên, tức là vị trí P (biên âm) là:
d = IO2+O2P = A1+ x0+A2 = 10+2,5+6,61=19,1cm
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Lê Qúy Đôn lần 2