Hình ảnh


Một con lắc lò xo gồm một lò xo nhẹ độ cứng k=20 N/m , đầu trên gắn với vật nhỏ m khối lượng 100 g , đầu dưới cố định. Con lắc thẳng đứng nhờ một thanh cứng cố định luồn dọc theo trục lò xo và xuyên qua vật m (hình vẽ). Một vật nhỏ m ' khối lượng 100 g cũng được thanh cứng xuyên qua, ban đầu được giữ ở độ cao h= 80 cm so với vị trí cân bằng của vật m . Thả nhẹ vật m ' để nó rơi tự do tới va chạm với vật m . Sau va chạm hai vật chuyển động với cùng vận tốc. Bỏ qua ma sát giữa các vật với thanh, coi thanh đủ dài, lấy g=10 m/ s 2 . Chọn mốc thời gian là lúc hai vật va chạm nhau. Đến thời điểm t thì vật m ' rời khỏi vật m lần thứ nhất. Giá trị của t gần nhất với giá trị nào sau đây?

A.  

0,31 s .

B.  

0,15 s .

C.  

0,47 s .

D.  

0,36 s .

Đáp án đúng là: D

v ' = 2 g h = 2 . 10 . 0 , 8 = 4 (m/s)


v = m ' v ' m + m ' = 0 , 1 . 4 0 , 1 + 0 , 1 = 2 ( m / s ) = 200 ( c m / s )
ω = k m + m ' = 20 0 , 1 + 0 , 1 = 10 (rad/s)
Δ x = m ' g k = 0 , 1 . 10 20 = 0 , 05 m = 5 c m
A = Δ x 2 + ( v ω ) 2 = 5 2 + ( 200 10 ) 2 = 5 17 (cm)
Hai vật tách nhau khi a = g | x | = g ω 2 = 10 10 2 = 0 , 1 m = 10 c m
t = arcsin Δ x A + π + arcsin | x | A φ = arcsin 5 5 17 + π + arcsin 10 5 17 10 0 , 39 s .


 

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

1. Đề thi thử TN THPT VẬT LÝ 2024 - Quế Võ - Bắc Ninh.docxTHPT Quốc giaVật lý

1 mã đề 40 câu hỏi 50 phút

7,005 lượt xem 3,689 lượt làm bài