Question

[Hoàng Đức Long]

(Câu 39 Đề thi THPT QG 2018 – Mã đề 206)Cho cơ hệ như hình bên. Vật m khối lượng 100g có thể chuyển động tịnh tiến, không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo trục lò xo có k = 40 N/m. Vật M khối lượng 300 gam có thể trượt trên m với hệ số ma sát m = 0,2. Ban đầu, giữ m đứng yên ở vị trí lò xo dãn 4,5 cm, dây D(mềm,nhẹ, không dãn) song song với trục lỏ xo.  Biết M luôn ở trên m và mặt tiếp xúc giữa hai vật nằm ngang. Lấy g = 10 m/s². Thả nhẹ cho m chuyển động. Tính từ lúc thả đến khi m đổi chiều chuyển động lần thứ 2 thì tốc độ trung bình của m là:

A. 22,3 cm/s

B. 19,1 cm/s

C. 28,7 cm/s

D. 33,4 cm/s

Answer 1

[Vũ Thành Nam]

Đáp án B

Lực ma sát của M và m là : F_ms  = m.M.g = 0,6N

Tần số góc và chu kỳ m và (m+M) là : 

Khoảng lệch giữa hai vị trí cân bằng O₁O­₂là : 

(Với O₁  là vị trí cân bằng khi lò xo có chiều dài tự nhiên và O₂ là vị trí cân bằng khi hệ (m+M) chịu tác dụng lực ma sát)

Do đó biên độ của m và hệ (m+M) là : A₁ = 3cm và A₂ = 1,5cm.

Tính từ lúc thả đến khi m đổi chiều chuyển động lần thứ 2 thì:

            + Thời gian m đi được:

+ Quãng đường m đi được:

+ Tốc độ trung bình: