Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 50 N/m, một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ khối lượng m 1 = 100 g . Ban đầu giữ vật m1 tại vị trí lò xo bị nén 10 cm, đặt một vật nhỏ khác có khối lượng m 2 = 400 g sát vật m 1 rồi thả nhẹ cho hai vật bắt đầu chuyển động dọc theo phương của trục lò xo. Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nằm ngang là μ = 0,05. Lấy g = 10 m / s 2 . Thời gian từ khi thả đến khi vật m 2 dừng lại là
A. 2,16 s
B. 2,21 s
C. 2,06 s
D. 0,31 s
Hướng dẫn:
+ Vật m 2 sẽ rời khỏi m 2 khi hai vật này đi qua vị trí cân bằng tạm lần đầu tiên
→ Tốc độ của vật m 2 tại vị trí này
v 0 = ω X 0 − x 0 = k m 1 + m 2 X 0 − μ m 1 + m 2 g k = 50 0 , 1 + 0 , 4 0 , 1 − 0 , 05 0 , 1 + 0 , 4 .10 50 = 0 , 95
+ Quãng đường m 2 đi được từ khi rời vật m 1 đến khi dừng lại 1 2 m 2 v 0 2 = μ m 2 g S → S = v 0 2 2 μ g = 0 , 9025 m
→ Vậy tổng thời gian từ khi thả vật m 2 đến khi m 2 dừng lại là t = T 4 + 2 S μ g = 2 , 056 s
Đáp án C