Hai vật có khối lượng được nối với nhau bằng dây ko dãn như hình vẽ, lúc đầu hai vật đứng yên. Khi thả ra vật hai chuyển động được 1m thì vận tốc của nó là bao nhiêu? Biết m1 trượt trên mặt phẳng nghiêng góc α = 30 0 so với phương nằm ngang với hệ số ma sát trượt là
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có P 1 x = P 1 . sin 30 0 = m 1 g . 1 2 = 0 , 8.10.0 , 5 = 4 ( N ) P 2 = m 2 g = 0 , 6.10 = 6 ( N )
Vậy P 2 > P 1 x vật hai đi xuống vật một đi lên, khi vật hai đi xuống được một đoạn s = 50 cm thì vật một lên cao
z 1 = s . sin 30 0 = s 2 = 25 ( c m )
Chọn vị trí ban đầu của hai vật là mốc thế năng
Theo định luật bảo toàn năng lượng
0 = W d + W t + A m s V ớ i W d = ( m 1 + m 2 ) v 2 2 = ( 0 , 8 + 0 , 6 ) .1 2 2 = 0 , 7 ( J ) A m s = F m s . s = μ m 1 g . cos 30 0 . s = μ .0 , 8.10. 3 2 .0 , 5 = μ 2 3 ( J )
Vậy 0 = 0 , 7 − 1 + μ .2. 3 ⇒ μ = 0 , 0866
Chọn đáp án A
Phân tích các lực tác dụng lên cơ hệ như hình vẽ.
Áp dụng địn luật II Newton cho cơ hệ ta có:
Chiếu (1) theo chiều chuyển động của hệ vật ta được:
Lực căng của dây là:
T = P2 – m2a = m2(g – a)
= 0,3.(10 – 5,2) = 1,44 N.
Đáp án B
Nhận thấy rằng, lực ma sát trượt giữa M và m chỉ tồn tại khi dây D căng → tương ứng với chuyển động của m về phía bên trái. Do vậy ta có thể chia quá trình chuyển động của m thành các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Dao động tắt dần quanh vị trí cân bằng tạm O 1
+ Tại vị trí cân bằng tạm, lực đàn hồi cân bằng với lực ma sát k Δ l 0 = μ M g → Δ l 0 = μ M g k = 0 , 2.0 , 3.10 40 = 1 , 5 c m
→ Biên độ dao động trong giai đoạn này là A1 = 4,5 – 1,5 = 3 cm.
+ Vật chuyển động đến biên thì đổi chiều lúc này lò xo bị nén một đoạn Δl = 3 – 1,5 = 1,5 cm.
Thời gian tương ứng trong giai đoạn này t 2 = T 2 2 = π m + M k = π 0 , 1 + 0 , 3 40 = 0 , 1 π s
Giai đoạn 2: m đổi chiều chuyển động → dây chùng không còn ma sát trượt nữa → hệ hai vật m + M dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O (vị trí lò xo không biến dạng)
+ Biên độ dao động của vật ở giai đoạn này A 2 = 1 , 5 c m (biên độ này nhỏ hơn A 2 m a x = μ g ω 2 2 = 2 cm để M không trượt trong quá trình dao động).
Thời gian tương ứng đến khi vật đổi chiều lần thứ hai t 1 = T 1 2 = π m k = π 0 , 1 40 = 0 , 05 π s
→ Tốc độ trung bình của m trong hai giai đoạn trên v t b = S t = 2 A 1 + 2 A 2 t 1 + t 2 = 2 3 + 1 , 5 0 , 05 π + 0 , 1 π = 19 , 1 c m / s
Đáp án C
Giai đoạn 1:
m 1 chuyển động từ M đến O, sợi dây bị kéo căng
Giai đoạn 2:
m 1 chuyển động từ O đến N, sợi dây chùng
Giai đoạn 3:
m 1 đi thêm từ N đến P, sợi dây chùng
Giai đoạn 4:
m 1 đi thêm từ P đến N, sợi dây chùng
Giai đoạn 5:
m 1 đi thêm từ N đến O, sợi dây chùng
=> trong 1 chu kỳ, khoảng thời gian dây trùng là 0,5+0,25+0,25+0,5=1,5(s)
Đáp án C
Giai đoạn 1:
M1 chuyển động từ M đến O, sợi dây bị kéo căng =>
Giai đoạn 2:
M1 chuyển động từ O đến N, sợi dây chùng =>
Giai đoạn 3:
M1 đi thêm từ N đến P, sợi dây chùng
Giai đoạn 4:
M1 đi thêm từ P đến N, sợi dây chùng
Giai đoạn 5:
M1 đi thêm từ N đến O, sợi dây chùng
=> trong 1 chu kỳ, khoảng thời gian dây trùng là :0,5+0,25+0,25+0,5=1,5(s)
Đáp án A
Chia chuyển động của hệ làm hai giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Từ khi thả nhẹ cho hệ bắt đầu chuyển động đến lúc lò xo nén cực đại lần thứ nhất:
+ Các lực tác dụng lên M: lực căng dây T → và lực ma sát F m s → .
+ Các lực tác dụng lên m: lực đàn hồi F d h → và lực ma sát f m s → . Chuyển động của m là dao động điều hòa với vị trí cân bằng O 1 cách vị trí lò xo không biến dạng O là:
Quãng đường đi được của m trong giai đoạn này (từ A 1 (biên ban đầu) đến A 2 (biên lúc sau)) là:
Thời gian chuyển động của m trong giai đoạn này là:
- Giai đoạn 2: Từ sau giai đoạn 1 đến lúc lò xo trở về trạng thái tự nhiên lần thứ 3. Lúc này hệ (m + M) dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O với biên độ và chu kì:
Khi lò xo trở về trạng thái tự nhiên lần thứ 3 cũng là thời điểm m đi qua O lần thứ 2. Khi đó m đã đi được quãng đường
trong thời gian
- Tốc độ trung bình chuyển động của m là:
Ta có P 1 x = P 1 . sin 30 0 = m 1 g . 1 2 = 0 , 15.10.0 , 5 = 0 , 75 ( N ) P 2 = m 2 g = 0 , 1.10 = 1 ( N )
Vậy P 2 > P 1 x vật hai đi xuống vật một đi lên, khi vật hai đi xuống được một đoạn s = 1m thì vật một lên cao z 1 = s . sin 30 0 = s 2 = 0 , 5 ( m )
Chọn vị trí ban đầu của hai vật là mốc thế năng
Theo định luật bảo toàn năng lượng
0 = W d + W t + A m s
W d = ( m 1 + m 2 ) v 2 2 = ( 0 , 15 + 0 , 1 ) v 2 2 = v 2 8 W t = − m 2 g s + m 1 g z 1 = − 0 , 1.10.1 + 0 , 15.10.0 , 5 = − 0 , 25 ( J ) A m s = F m s . s = μ m 1 g . cos 30 0 . s = 0 , 1.0 , 15.10. 3 2 .1 = 0 , 1299 ( J ) 0 = v 2 8 − 0 , 25 + 0 , 1299 ⇒ v ≈ 0 , 98 ( m / s )