Bộ 1600 bài tập Vận dụng cao môn Vật Lý tách từ đề thi thử THPTQG năm 2019 có lời giải - Có lời giải chi tiết

Với mốc thế năng được chọn tại vị trí cân bằng của lò xo, trục Ox hướng lên → E hd = mgx →
đường nét đứt ứng với đồ thị thế năng hấp dẫn.
E dh = 0,5k(Δl 0 – x) 2 → ứng với đường nét liền.
+ Từ đồ thị, ta có: x max = A = 5 cm; E dhmax = mgA ↔ 0,05 = m.10.0,05 → m = 0,1 kg.
E dhmax = 0,5k(Δl + A) 2 ↔ 0,1125 = 0,5.k(0,025 + 0,05) 2 → k = 40 N/m.
+ Khi vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng → x = Δl 0 = 0,5A = 2,5 cm.
3 3 40
→ v v
max
.5 86,6 cm/s.
2 2 0,1
Đáp án A
Câu 40:
Vị trí dây chùng
x 02
5
2
A1 8
Vị trí ban
đầu
O O 10
x( cm)
Để đơn giản ta có thể chia quá trình chuyển động của vật thành 3 giai đoạn như sau:
Giai đoạn 1: Hệ hai vật m và M dao động điều hòa chịu tác dụng thêm của lực ma sát
m
→ Trong giai đoạn này vật dao động quanh vị trí cân bằng tạm O , tại vị trí này lực đàn hồi
của lò xo cân bằng với lực đàn hồi, khi đó lò xo giãn một đoạn
Mg
0, 25.0, 2.10
OO l
cm.
0
2
k 25
+ Biên độ dao động của vật là A1 10 2 8 cm, tốc độ góc
1
rad/s
k 25
5 2
M m
0,3 0, 2
→ Tốc độ của hai vật khi đến vị trí O : v v1 1 A2 5 2.8 40 2 cm/s.
max
Giai đoạn 2: Hệ hai vật tiếp tục dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O cho đến khi dây bị
chùng và vật m tách ra khỏi vật M
+ Tại vi trí vật m tách ra khỏi vật M dây bị chùng, T 0 → với vật M ta có
F M
x
mst
2
1
→
g
0, 25.10
x 5cm
2 1 5 2
2
m
2 2 2 2
→ Tốc độ của vật tại vị trí dây chùng v02 1 A1 x 5 2 8 5 5 78 cm/s.