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
Hãy suy nghĩ và 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