Hình 26, tâm động đất và lò mác ma nằm ở đâu?
Sông Mi-xi-xi-pi và sông A-ma-dôn nằm ở đâu ?
a, Sông Mi-xi-xi-pi nằm trên đòng bằng Trung Tâm ở Trung Mĩ và sông A-ma-dôn nằm trên đông bằng A-ma-dôn ở Nam Mĩ .
b,Sông Mi-xi-xi-pi nằm trên đồng bằng A-ma-dôn ở Nam Mĩ .
c, Sông Mi-xi-xi-pi nằm trên đồng bằng A-ma-dôn ở Nam Mĩ
Chọn đáp án đúng và GIẢI THÍCH.
Dao động nào là dao động điều hòa?
A. con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng nằm ngang có ma sát
B. con lắc lò xo dao động thẳng đứng có ma sát
C. con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng nằm ngang bỏ qua ma sát
D. con lắc đơn dao động trong không khí
A. con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng nằm ngang có ma sát.
*Tham khảo:
Giải thích:
1. Con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng nằm ngang: Đây là điều kiện để dao động được xem xét là dao động điều hòa.
2. Có ma sát: Ma sát có thể làm giảm dần năng lượng của hệ thống, nhưng vẫn có sự dao động điều hòa nếu có một nguồn năng lượng bên ngoài duy trì động lực.
Một con lắc lò xo đặt trên mặt bàn nằm ngang, gồm vật nhỏ khối lượng 40g và lò xo có độ cứng 20N/m. Vật chỉ có thể dao động trên phương Ox nằm ngang trùng với trục lò xo. Khi vật ở O lò xo không biến dạng. Hệ số ma sát giữa mặt phẳng và vật là 0,1. Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo nén 8cm rồi buông nhẹ. Cho \(g=10m/s^2\) . Li độ cực đại của vật sau khi đi qua vị trí cân bằng lần 3:
Cho cơ hệ như hình bên. Vật m khối lượng 100 g 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 g có thể trượt trên m với hệ số ma sát μ = 0 , 24 . 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 lò xo. Biết M luôn ở trên m và mặt tiếp xúc giữa hai vật nằm ngang. Lấy g = 10 m / s 2 . Thả nhẹ cho m chuyển động. Tính từ lúc thả đến khi lò xo trở về trạng thái có chiều dài tự nhiên lần thứ 2 thì tốc độ trung bình của m là
A. 16,7 cm/s.
B. 12,9 cm/s.
C. 29,1 cm/s.
D. 20,1 cm/s.
Đáp án D
Ban đầu lò xo dãn đến vị trí A1. Khi m chuyển động về VTCB OC (vị trí lò xo tự nhiên) thì bị cản bởi lực ma sát nên VTCB bị lệch một đoạn .
Suy ra biên độ của m mới là A ' = 2 , 7 c m . m sẽ chuyển động đến A2 (lò xo nén cực đại).
Vật m bắt đầu quay về thì dây chùng nên m và M cùng dao động. Khi 2 vật cùng đến OC thì là lần 2 lò xo tự nhiên.
+ Tổng quãng đường đi được là
+ Từ A1 về A2 thì chỉ có m dao động, đi trong nửa chu kỳ
Từ A2 về OC thì 2 vật dao động, và từ biên về VTCB mất ¼ chu kỳ:
Cho cơ hệ như hình bên. Vật m khối lượng 100 g 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 g có thể trượt trên m với hệ số ma sát μ = 0 , 24 . 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 lò xo. Biết M luôn ở trên m và mặt tiếp xúc giữa hai vật nằm ngang. Lấy g = 10 m / s 2 . Thả nhẹ cho m chuyển động. Tính từ lúc thả đến khi lò xo trở về trạng thái có chiều dài tự nhiên lần thứ 3 thì tốc độ trung bình của m là
A. 16,7 cm/s.
B. 12,9 cm/s.
C. 29,1 cm/s.
D. 8,36 cm/s.
Đáp án B
+ Lực ma sát giữa M và m làm cho lò xo có độ dãn mới khác với VTCB:
+ Lần 1 vật đổi chiều thì:
+ Lần 2 vật đổi chiều thì:
+ Lần thứ 3 vật đổi chiều thì:
+ Tốc độ trung bình là:
Cho cơ hệ như hình vẽ. Vật m khối lượng l00g có thể chuyên động tịnh tiến, không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo trục lò xo có k = 40(V / m). Vật M khối lượng 300g có thể trượt trên m với hệ số ma sát 0,2. Ban đầu, giữ m đứng yên ở vị trí lò xo dãn 4,5cm, dây D (mềm, nhẹ, không dãn) song song với trục lò xo. Biết M luôn ở trên m và mặt tiếp xúc giữa hai vật nằm ngang. Lấy g = 10(m / s 2 ). Thả nhẹ cho m chuyển động. Tính từ lúc thả đến khi lò xo trở về trạng thái có chiều dài tự nhiên lần thứ 3 thì tốc độ trung bình của m là
A. 16,7 (cm/s)
B. 23,9 (cm/s)
C. 29,1 (cm/s)
D. 8,36 (cm/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:
Cho cơ hệ như hình bên. Vật m khối lượng 100 g 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 g có thể trượt trên m với hệ số ma sát μ = 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 lò 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 quãng đường m đã di chuyển là
A. 12 cm
B. 18 cm
C. 6 cm
D. 9 cm
Lần 1 vật m đổi chiều:
Dây căng, vật M không dao động do vậy M trượt trên m từ vị trí lò xo dãn đến vị trí lò xo nén
Công của lực ma sát bằng độ biến thiên cơ năng của con lắc ta có:
Thay số ta được:
dây trùng, vật M dao động cùng với m, theo bảo toàn cơ năng vật sẽ đến vị trí mà lò xo dãn
Tính từ lúc thả đến khi m đổi chiều chuyển động lần thứ 2 thì quãng đường m đã di chuyển là
Cho cơ hệ như hình vẽ bên. Vật m khối lượng 100 g 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 g có thể trượt trên m với hệ số ma sát μ = 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 lò xo. Biết M luôn ở trên m và tiếp xúc giữa hai vật nằm ngang. Lấy gia tốc trọn trường g = 10 m / s 2 . 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. 2,23 cm/s
B. 19,1 cm/s
C. 28,7 cm/s
D. 33,4 cm/s
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
(Câu 37 Đề thi THPT QG 2018 – Mã đề 210): Cho hệ cơ học như hình bên. Vật m khối lượng 100 g 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 g có thể trượt trên m và với hệ số ma sát μ = 0,2. Ban đầu giữ m đứng yên ở vị trí lò xo giãn 4,5 cm, dây D (mềm, nhẹ, không dãn) song song với trục lò 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 lò xo trở về trạng thái có chiều dài tự nhiên lần thứ 2 thì tốc độ trung bình của m là:
A. 19,1 cm/s
B. 23,9 cm/s
C. 16,7 cm/s
D. 15,3 cm/s
Đáp án B
Lực ma sát giữa M và m làm cho lò xo có độ dãn
Vật m đi từ vị trí lò xo giãn 4,5cm qua vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên lần thứ nhất đến vị trí biên đối diện rồi đổi chiều qua vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên lần thứ 2:
Giai đoạn 1 ( dây căng, vật M không dao động )
Giai đoạn 2 (dây trùng, vật M dao động cùng với m)