Có hệ cơ học như hình 17.2. Bỏ qua ma sát, khối lượng của lò xo. Lúc đầu hệ cân bằng. Nén lò xo lại một đoạn 1, sau đó thả ra. Hãy mô tả chuyển động của vật m và trình bày sự chuyển hóa qua lại giữa động năng của vật và thế năng của lò xo.
K
Khách
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Những câu hỏi liên quan
VT
24 tháng 11 2017
Khi chuyển động từ M đến O, động năng tăng và thế năng giảm
⇒ Đáp án B
VT
26 tháng 1 2017
Năng lượng của hệ dự trữ dưới dạng thế năng đàn hồi
⇒ Đáp án B
VT
3 tháng 11 2019
Đáp án D
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
→ 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 O O ' = Δ l 0 = μ M g k = 0 , 25.0 , 2.10 25 = 2 c m
Biên độ dao động của vật là A 1 = 10 − 2 = 8 c m , tốc độ góc ω 1 = k M + m = 25 0 , 3 + 0 , 2 = 5 2 r a d / s
→ Tốc độ của hai vật khi đến vị trí O ' : v = v 1 m a x = ω 1 A 2 = 5 2 .8 = 40 2 c m / s
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 s t = M ω 1 2 x → x = μ g ω 1 2 = 0 , 25.10 5 2 2 = 5 c m
→ Tốc độ của vật m tại vị trí dây chùng v 02 = ω 1 A 1 2 − x 2 = 5 2 8 2 − 5 2 = 5 78 c m / s
Giai đoạn 3: Khi tách ra khỏi vật M , m dao động điều hòa quanh vị trí lò xo không biến dạng O
Tần số góc trong giai đọan này ω 2 = k m = 25 0 , 3 = 5 30 3 r a d / s
→ Biên độ dao động trong giai đoạn này A 2 = x 02 2 + v 02 ω 2 2 = 3 2 + 5 78 5 30 3 2 = 9 10 5 c m
Giai đoạn 4: Con lắc do động điều hòa ổn định không với biên độ A = A 2 và một chịu tác dụng của vật M
→ Tốc độ cực đại v 2 m a x = ω 2 A 2 = 5 30 3 9 10 5 = 30 3 ≈ 52 , 0 c m / s
Chú ý:
Ta để ý rằng khi vật m đi qua khỏi vị trí cân bằng tạm O ' thì tốc độ có xu hướng giảm, ngay lập tức dây chùng → vật m sẽ tiếp tục dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O → tốc độ lại có xu hướng tăng do đó trong giai đoạn từ O ' đến O dây vẫn được giữ căng
VT
7 tháng 12 2017
Giải thích: Đáp án B
Phương pháp: Vận tốc ở VTCB: v = ωA
Cách giải:
Khi về đến VTCB thì cả hai vật có vận tốc 
Sau đó vật m sẽ dao động với chu kỳ 
và biên độ 
Vật M sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều với vận tốc V0
Ở thời điểm lò xo có chiều dài cực đại lần đầu tiên m đến vị trí biên A’, còn M đi được quãng đường là 
=> Khoảng cách giữa hai vật m và M là:d = S - A’=4,19cm.
VT
12 tháng 7 2018
Hướng dẫn:
Độ biến dạng của lò xo tại các vị trí cân bằng tạm x 0 = μ m g k = 0 , 2.0 , 1.10 10 = 2 cm.
→ Vật chuyển động theo chiều âm tương ứng với dao động của vật ở nửa chu kì thì hai với biên độ:
A 2 = X 0 – 3 x 0 = 10 – 3 . 2 = 4 c m
→ Tốc độ cực đại của vật trong nửa chu kì này là v m a x = ω A 2 = 40 c m / s .
Đáp án B
VT
6 tháng 5 2019
+ Chọn hệ quy chiếu gắn vào xe A
+ Ta có, các lực tác dụng vào m: F d h ; F q t ; N ; P
Vật m nằm cân bằng trên mặt phẳng của xe A nên:
F d h = F q t ↔ K . Δ l = m a → Δ l = m a K = 0 , 4.4 50 = 0 , 032 m = 3 , 2 c m
Đáp án: A
Gọi vị trí lúc đầu của m là vị trí cân bằng (hình dưới)
Nén lò xo lại một đoạn a, năng lượng hệ dự trữ dưới dạng thế năng. Khi vừa thả ra, cơ năng của hệ chỉ có thế năng, còn động năng bằng 0. Sau đó vật chuyển động nhanh dần về vị trí cân bằng. Trong giai đoạn này, lò xo bớt biến dạng, thế năng giảm, động năng tăng. Khi vật đến vị trí cân bằng, thế năng bằng 0, động năng cực đại. Toàn bộ thế năng chuyến hóa thành động năng.
- Sau đó vật tiếp tục chuyển động theo chiều cũ làm lò xo bị biến dạng nên thế năng tăng, động năng giảm, vật chuyển động chậm dần. Đến khi vật dừng lại, động năng bằng 0, Toàn bộ động năng chuyển thành thế năng. Do cơ năng được bảo toàn, lúc này lò xo giãn ra một đoạn là a so với vị trí cân bằng của m.
- Dao động này được tiếp diễn liên tục theo hai chiều ngược nhau. Như vậy, vật m chuyển động qua lại vị trí cân bằng trên một đoạn thẳng có chiều dài 2a ( với vị trí cân bằng là trung điểm). Trong quá trình chuyển động, có sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng nhưng cơ năng được bảo toàn.