loading
back to top
Upload tài liệu trên DOC24 và nhận giải thưởng hàng tuần Tìm hiểu thêm
Chú ý: Các vấn đề liên quan đến học tập, hãy để lại bình luận trực tiếp trên trang để được phản hồi nhanh hơn phần hỗ trợ trực tuyến của facebook. Xin cảm ơn!

Bài tập về con lắc lò xo có ma sát

Chia sẻ: ducthoha | Ngày: 2016-10-11 17:07:16 | Trạng thái: Được duyệt

Chủ đề: Con lắc lò xo có ma sát   

94
Lượt xem
2
Tải về





Bên trên chỉ là 1 phần trích dẫn trong tài liệu để xem hết tài liệu vui lòng tải về máy. Bài tập về con lắc lò xo có ma sát

Bài tập về con lắc lò xo có ma sát

Bài tập về con lắc lò xo có ma sát




Tóm tắt nội dung
Bài tập về con lác lò xo có ma satCâu Con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương ngang với biên độ A. Đúng lúc lò xo giãn nhiều nhất thì người ta giữ cố định điểm chính giữa của lò xo khi đó con lắc dao động với biên độ A’. Tỉ số A’/A bằng:( đs) A’ A/2. Giải.Vật M, cách VTCB mới O’ Gọi l0 là độ dài tự nhiên của lò xo. Vị trí cân bằng mới của con lắc lò xo sau khi bị giữ cách điểm giữ một đoạn 20l Do đó O’M A’ 20Al 20l 2A ---> A’ 2A Câu Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ A. Đúng lúc con lắc qua vị trí có động năng bằng thế năng và đang giãn thì người ta cố định một điểm chính giữa của lò xo, kết quả làm con lắc dao động điều hòa với biên độ A’. Hãy lập tỉ lệ giữa biên độ và biên độ A’.( ĐS: A’ 46A )Giải Vị trí Wđ Wt 22kx 2122kA -----> 22AKhi đó độ dài của lò xo vật M) l0 22A l0 là độ dài tự nhiên của lò xo.Vị trí cân bằng mới O’ cách điểm giữ một đoạn 20lTọa độ của điểm (so với VTCB mới O’) x0 21 l0 22A 20l 42ATại vật có động năng Wđ 2122kA Con lắc lò xo...
Nội dung tài liệu
Bài tập về con lác lò xo có ma satCâu Con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương ngang với biên độ A. Đúng lúc lò xo giãn nhiều nhất thì người ta giữ cố định điểm chính giữa của lò xo khi đó con lắc dao động với biên độ A’. Tỉ số A’/A bằng:( đs) A’ A/2. Giải.Vật M, cách VTCB mới O’ Gọi l0 là độ dài tự nhiên của lò xo. Vị trí cân bằng mới của con lắc lò xo sau khi bị giữ cách điểm giữ một đoạn 20l Do đó O’M A’ 20Al 20l 2A ---> A’ 2A Câu Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ A. Đúng lúc con lắc qua vị trí có động năng bằng thế năng và đang giãn thì người ta cố định một điểm chính giữa của lò xo, kết quả làm con lắc dao động điều hòa với biên độ A’. Hãy lập tỉ lệ giữa biên độ và biên độ A’.( ĐS: A’ 46A )Giải Vị trí Wđ Wt 22kx 2122kA -----> 22AKhi đó độ dài của lò xo vật M) l0 22A l0 là độ dài tự nhiên của lò xo.Vị trí cân bằng mới O’ cách điểm giữ một đoạn 20lTọa độ của điểm (so với VTCB mới O’) x0 21 l0 22A 20l 42ATại vật có động năng Wđ 2122kA Con lắc lò xo mới có độ cứng k’ 2k. Ta có 2''2Ak 2'20xk 2122kA ------> A’ 20x '22kkA 82A 42A 382AVậy A’ 46ACâu 3. Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo có độ cứng 40N/m và quả cầu nhỏ có khối lượng 100g đang đứng yên, lò xo không biến dạng. Dùng quả cầu giống hệt quả cầu bắn vào quả cầu dọc theo trục lò xo với vận tốc có độ lớn 1m/s; va chạm giữa hai quả cầu là đàn hồi xuyên tâm. Hệ số ma sát giữa và mặt phẳng đỡ là 0,1; lấy 10m/s 2. Sau va chạm thì quả cầu có biên độ lớn nhất là: A. 5cm B. 4,756cm. C. 4,525 cm. D. 3,759 cmGiải: Theo ĐL bảo toàn động lượng vận tốc của quả cầu sau va chạm 1m/s. Theo ĐL bảo toàn năng lượng ta có: 22222222mvmgAkAmvAkAFms -----> 20A 0,1A 0,05 0-----> 200A 0,5 0----> 04756,04001401 4,756 cm. Chọn đáp án B.Câu 4. :Mét con l¾c lß xo gåm vËt m1 (máng ph¼ng) cã khèi îng 2kg vµ lß xo cã ®é cøng k=100N/m®ang dao ®éng ®iÒu hoµ trªn mÆt ph¼ng n»m ngang kh«ng ma sat víi biªn ®é A=5cm.Khi vËt m1 dÕn O O’ MO O’ MvÞ trÝ biªn ng êi ta ®Æt nhÑ lªn nã mét vËt cã khèi îng m2 .Cho hÖ sè ma s¸t gi÷a m2 vµ m1 la 0,2; lÊyg=10m/s 2..Gi¸ trÞ cña m2 ®Ó nã kh«ng bÞ tr ît trªn m1 lµ:A.m2>=0,5kg B.m2<=0,5kg C.m2>=0,4kg D.m2<=0,4kgGiải: Sau khi đặt m2 lên m1 hệ dao động với tần số góc 21mmk -----> 21mmk Để m2 không trượt trên m1 thì gia tốc chuyển động của m2 có độ lớn lớn hơn hoặc bằng độ lớn gia tốc của hệ (m1 m2 ): 2x. Lực ma sát giữa m2 và m1 gây ra gia tốc của m2 có độ lớn 2m/s 2Điều kiện để m2 không bị trượt trong quá trình dao động là amax 2A a2 suy ra gmmkA21 ------> g(m1 m2 2(2 m2 5------> m2 0,5 kg. Chọn đáp án ACâu 5. Một con lắc lò xo có độ cứng 10N/m, khối lượng vật nặng 100g, dao động trên mặt phẳng ngang, được thả nhẹ từ vị trí lò xo giãn 6cm so với vị trí cân bằng. Hệ số ma sát trượt giữa con lắc và mặt bàn bằng 0,2. Thời gian chuyển động thẳng của vật từ lúc ban đầu đến vị trí lò xo không biến dạng là:A. 525 (s).. B. 20 (s). C. 15 (s). D. 30 (s).Giải Vị trí cân bằng của con lắc lò xo cách vị trí lò xo không biến dạng x; kx μmg -----> μmg/k (cm). Chu kì dao động km 0,2 (s) Thời gia chuyển động thẳng của vật từ lúc ban đầu đến vị trí lò xo không biến dạng là: T/4 T/12 15 (s) vật chuyển động từ biên đên li độ A/2). Chọn đáp án CCâu Cho cơ hệ gồm lò xo nằm ngang đầu cố định gắn vào tường, đầu còn lại gắn vào vật có khối lượng M=1,8kg lò xo nhẹ có độ cứng k=100N/m. Một vật khối lượng m=200g chuyển động với vận tốc v=5m/s đến va vào (ban đầu đứng yên) theo hướng trục lò xo. Hệ số ma sat trượt giãu và mặt phẳng ngang là =0,2. Xác định tốc độ cực đại của sau khi lò xo bị nén cực đại, coi va chạm là hoàn toàn đàn hồi xuyên tâm.Giải:Gọi v0 và v’là vận tốc của và sau va chạm.; chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của Mv0 mv’ mv (1) 220Mv 2''2vm 22mv (2)Từ (1) và(2) ta có v0 v/5 1m/s, v’ 4m/s. Sau va chậm vật chuyển động ngược trở lai, Còn vật dao động điều hòa tắt dần Độ nén lớn nhất A0 được xác định theo công thức:220Mv= 220kA MgA0 ------> A0 0,1029m 10,3 cmSau khi lò xo bị nén cực đại tốc độ cực đại vật đạt được khi Fhl hay lò xo bị nén x;kx Mg ------> kMg 1006,3 3,6 cm Khi đó: 220kA 22maxMv 22kx Mg(A0 x) -------> 22maxMv= 2)(220xAk Mg(A0 -x) Do đó 2maxv= MxAk)(220 g(A0 -x) 0,2494 ------> vmax 0,4994 m/s 0,5 m/sCâu Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật có khối lượng m=100(g) gắn vào lò xo có độ cứng k=10(N/m). Hệ số ma sát giữa vật và sàn là 0,1. Đưa vật đến vị trí lò xo bị nén một đoạn rồi thảra. Vật đạt vận tốc cực đại lần thứ nhất tại và vmax =6 0(cm/s). Quãng đường vật đi được đến lúcdừng lại là: A.24,5cm. B.24cm. C.21cm. D.25cm.Giải:Giả sử lò xo bị nén vật MO’ là VTCB. A0 =O’MSau khi thả ra vật Vật đạt vận tốc cực đại lần thứ nhất tại khi đóFđh Fms OO’ -----> kx mg ----> mg /k 0,01m cmXác định A0 O’M:220kA 22maxmv 22kx mg (A0 x). Thay số vào ta tính được A0 cmDao động của vật là dao động tắt dần. Độ giảm biên độ sau mỗi lần qua VTCB:2)'(220AAk AFms mg (A0 A’). -----> A0 A’ mg /k 2cm. Do đó vật sẽ dừng lại điểm sau lần qua VTCB với ON 1cm, tại Fđh FmsTổng quãng đường vật đi được đến lúc dừng lại; 5x2 3x2 24 cm .Đáp án BCâu Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo có độ cứng 100N/m và quả cầu nhỏ có khối lượng 200g đang đứng yên, lò xo không biến dạng. Dùng quả cầu có khối lương 50g bắn vào quả cầu dọc theo trục lò xo với vận tốc có độ lớn 4m/s lúc t=0; va chạm giữa hai quả cầu là va chạm mềm. Hệ số ma sát giữa và mặt phẳng đỡ là 0,01; lấy 10m/s 2. Vận tốc của hai vật lúc gia tốc đổi chiều lần kể tư t=0 là:A.75cm/s B. 80cm/s. C. 77 cm/s. D. 79 cm/sGiải: Chọn chiều dương như hình vẽ. Thời điểmgia tốc gia tốc đổi chiều lần thứ là lúc hai vật qua gốc tọa độ lần thứ 3.Do đó ta cần tìm vận tốc của hai vật khi qua VTCB lầ thứ Vận tốc ban đầu của hai vật khi VTCB (m1 m2 v0 m2 ------> v0 212mmm 0,8 m/sBiên độ ban đầu của con lắc lò xo 2)(2021vmm =22kA (m1 +m2 )gA------> 3,975 cmĐộ gảm biên độ sau mỗi lần qua VTCB kgmm)(221 0,05 cmBiên độ dao động trước khi hai vật qua VTCB lần thứ 3; A’ 3,875 cmVận tốc của hai vật lúc gia tốc đổi chiều lần kể tư t=0 tính từ công thức:2)(221Vmm 2'2kA (m1 +m2 )gA’ ---> 225,02V 50A’ 0,025A’ 750,684--------> 77,4949 77,5 cm/s. Có lẽ đáp án CCâu một con lắc lò xo có độ cứng k=10N/m, khối lượng vật nặng m=200g, dao động trên mặt phẳng ngang, được thả nhẹ từ vị trí lò xo dãn 6cm. hệ số ma sát trượt giữa con lắc và mặt bàn là 0,1. thời gian chuyển động thẳng của vật từ lúc thả tay đến lúc đi qua vị trí lực đàn hồi của lò xo nhỏ nhất lần thứ là (đáp số: 0,296s)Giải Chu kì dao động của con lắc: km 0,888 (s)OM 6cm, Lực đàn hồi nhỏ nhất bằng khi vật OSau lhi thả vật tại vật có vận tốc lớn nhất tại O’ là vị trí Fđh Fms kx mg ------> mg /k 0,02m 2cm -----> O’M cmThời gian vật chuyển động thẳng từ đến T/4 T/12 T/3 0,296 (s)Câu 10. Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k=2 N/m, vật nhỏ khối lượng m=80g, dao động trên mặt phẳng nằm ngang, hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt ngang là 0,1. Ban đầu kéo vật ra khỏi O’ NOM M’ xMO’Ovị trí cân bằng một đoạn 10cm rồi thả nhẹ. Cho gia tốc trọng trường 10m/s .Tốc độ lớn nhất mà vật đạt được bằng A.0,36m/s B.0,25m/s C.0,50m/s D.0,30 m/sGiải: Vật có tốc độ cực đại khi gia tốc bằng 0; tức là lúc Fhl Fđh Fms lần đầu tiên tại ON ------> kx mg -----> mg /k 0,04m 4cmKhi đó vật đã đi được quãng đường MN 10 6cm 0,06mTheo ĐL bảo toàn năng lượng ta có: mgSkAkxmv222222max (Công của Fms mgS) mgSkxkAmv222222max-----> 06,0.10.08,0.1,0204,0.221,0.2208,0222maxv 0,0036 ----> 09,02maxv-----> vmax 0,3(m/s) 30cm/s. Chọn đáp án DCâu 11 Một con lắc lò xo dao động theo phương ngang gồm vật m=1kg và lò xo k=10N/m,hệ số masát trượt giữa vật và mặt sàn là μ=0,2.Từ vị trí lò xo có độ dài tự nhiên người ta dùng lực có phương dọc trục lò xo ép từ từ vào vật tới khi vật dừng lại thì thấy lò xo nén 10cm rồi thả nhẹ,vật dao động tắt dần.Cho g=10m/s2.Tìm giá trị F:A.1N B.11N C.1,2N D.11,2NGiải Khi ép vật lực ép vật cân bằng với lực ma sát và lược đàn hồi.Khi vật dừng lại Fđh ==> k. 10. 0,1 1N. Chọn đáp án ACâu 12 Một CLLX gồm lò xo có K=100N/m và vật nặng m=160g đặt trên mặt phẳng nằm ngang .Kéo vật đến vị trí lò xo dãn 24mm rồi thả nhẹ .Hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 5/16.Lấy g=10m/s 2.Từ lúc thả đến lúc dừng lại ,vật đi được quãng đường bằng:A.43,6mm B.60mm C.57,6mm D.56mmGiải: Gọi độ giảm biên độ sau mỗi lầ vật qua VTCB là A: 22kA 2'2kA Fms (A A’) A’ kmg2 0,01m 10 mm. Như vậy sau hai lần vật qua VTCB và dừng lại vị trí cách VTCB 4mm. Tổng quãng đường mà vật đã đi là 24 +14x2 56 mm Chọn đáp án DCâu 13 Mét con l¾c lß xo gåm vËt nhá khèi îng 0,2kg vµ lß xo cã ®é cøng 20N/m.VËt nhá îc ®Æt trªn gi¸ cè ®Þnh n»m ngang däc theo trôc lß xo.HÖ sè ma s¸t tr ît gi÷a gi¸ ®ì vµ vËt nhá lµ 0,01.Tõ vÞ trÝ lß xo kh«ng biÕn d¹ng truyÒn cho vËt vËn tèc ban ®Çu 1m/s th× thÊy con l¾c dao ®éng t¾t dÇn trong giíi h¹n ®µn håi cña lß xo.®é lín cña lùc ®µn håi cùc ®¹i cña lß xo trong qu¸ tr×nh dao ®éng lµ:A. 19,8N B.1,5N C.2,2N D.1,98NGiải: Gọi là biên độ cực đại của dao động. Khi đó lực đàn hồi cực đại của lò xo trong quá trình daođông: Fđhmax kA Để tìm tạ dựa vào ĐL bảo toàn năng lượng: mgAkAAFkAmvms222222 Thay số lấy 10m/s ta được phương trình: 0,1 10A 0,02A hay 1000A +2A 10 1000100011 loại nghiệm âm ta có 0,099 Do đó Fđhmax kA 1,98N Chọn đáp án M OCâu 14 Một CLLX nằm ngang gồm lò xo có độ cứng k=20N/m va vật nặng m=100g .Từ VTCB kéovật ra đoạn 6cm rồi truyền cho vật vận tốc 20 cm/s hướng về VTCB .Biết rằng hề số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0.4 ,lấy g=10m/s 2.Tốc độ cực đại của vật sau khi truyền vận tốc bằng:A.20 cm/s B.80 cm/s C.20 cm/s D.40 cm/sGiải: Vật có tốc độ cực đại khi gia tốc bằng 0; tức là lúc Fhl Fđh Fms lần đầu tiên tại ON ------> kx mg -----> mg /k 0,02m 2cmKhi đó vật đã đi được quãng đường MN 4cm 0,04mTại x0 6cm 0,06m, v0 20 cm/s 0,2 m/s Theo ĐL bảo toàn năng lượng ta có: mgSkxmvkxmv2222202022max (Công của Fms mgS) mgSkxkxmvmv2222220202max ----->04,0.10.1,0.4,0202,0.20206,0.202)142,0(1,021,02222maxv= 0,044 ----> 88,02maxv -----> vmax 2204,088,0 0,2.22 (m/s) 2022 cm/s. Chọn đáp án ACâu 15 Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng 100g và lò xo nhẹ có độ cứng 0,01N/cm. Ban đầu giữ vật vị trí lò xo dãn 10cm rồi buông nhẹ cho vật dao động. Trong quá trình dao động lực cản tác dụng lên vật có độ lớn không đổi 10 -3 N. Lấy 10. Sau 21,4s dao động, tốc độ lớn nhấtcủa vật chỉ có thể làA. 58πmm/s B. 57πmm/s C. 56πmm/s D. 54πmm/sGiải :Chu kì dao động: km 11,0 (s). 0,01N/cm 1N/m Độ giảm biên độ sau mỗi lần qua VTCB (sau mỗi nửa chu kì) A0 A’ được tính theo công thức 2)'(220AAk FC (A0 A’) ----> 2FC /k 2.10 -3m 2mm. Sau 21s 10,5T biên độ của vật còn A0 21. 5,8 cm. thời điểm 21,4 vật chưa qua VTCB vì khoảng thời gian 0,4s T/5 T/4). Do đó Sau 21,4s dao động, tốc độ lớn nhất của vật chỉ có thể được tính theo công thức: vmax khi kx FC với OO’) ------> FC /k cm22mv 22kA 22kA FC (A x) --------> 0,05v 0,5,(0,058 0,01 2) 0,048.10 -3 15,84.10 -4 0,17798876 m/s 178mm/s 56,68 mm/s 57 mm/s (Với 10 Chọn đáp án BCâu 16 Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo có độ cứng 100N/m, vật có khối lượng 400g, hệ số ma sát giữa vật và giá đỡ là 0,1. Từ vị trí cân bằng vật đang nằm yên và lò xo không biến dạng người ta truyền cho vật vận tốc 100cm/s theo chiều làm cho lò xo giảm độ dài và dao động tắt dần. Biên độ dao động cực đại của vật là bao nhiêu? M O O’ A0 OA. 5,94cm B. 6,32cm C. 4,83cm D.5,12cm Giải:Gọi là biên độ dao động cực đại là A. ta có 22mv 22kA mgA.50A 2+ 0,4A 0,2 -----> 0,05937 5,94 cmCâu 17 Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ, độ cứng 50N/m, một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ khối lượng m1 =100g. Ban đầu giữ vật m1 tại vị trí lò xo bị nén 10 cm, đặt một vật nhỏ khác khối lượng m2 400g sát vật m1 rồi thả nhẹ cho hai vật bắt đầu chuyển động dọc theo phương của trục lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa các vật với mặt phẳng ngang =0,05 Lấy 10m/s Thời gian từ khi thả đến khi vật m2 dừng lại là:A. 2,16 s. B. 0,31 s. C. 2,21 s. D. 2,06 s.Giải: Sau khi thả hai vật dao động với chu kì kmm21 0,2 0,628 (s)Hai vật đến vị trí cân bằng sau t1 4T 0,157 (s) Khi đến vị trí cân bằng hai vật có vận tốc cực đại tính theo biểu thức2)(221vmm +AFms 2)(2lk Công của lực ma sát AFma mg 0,025 (J) Thay số vào ta đươck 0,9 ------. 0,95 m/s. Sau đó m2 chuyển động chậm dần đều dưới tác dụng của lực ma sát với gia tốc a2 -0,5m/s 2. Vật m2 dừng lại sau đó t2 -av 1,9 (s)Thời gia từ khi thả đến khi m2 dừng lại là t1 t2 2,057 (s) 2,06 (s) Chọn đáp án DCâu 18. Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo có độ cứng 40N/m và quả cầu nhỏ có khối lượng 100g đang đứng yên, lò xo không biến dạng. Dùng quả cầu giống hệt quả cầu bắn vào quả cầu dọc theo trục lò xo với vận tốc có độ lớn 1m/s; va chạm giữa hai quả cầu là đàn hồi xuyên tâm. Hệ số ma sát giữa và mặt phẳng đỡ là 0,1; lấy 10m/s 2. Sau va chạm thì quả cầu có biên độ lớn nhất là: A. 5cm B. 4,756cm. C. 4,525 cm. D. 3,759 cmGiải: Theo ĐL bảo toàn động lượng vận tốc của quả cầu sau va chạm 1m/s. Theo ĐL bảo toàn năng lượng ta có: 22222222mvmgAkAmvAkAFms -----> 20A 0,1A 0,05 0-----> 200A 0,5 0----> 04756,04001401 4,756 cm. Chọn đáp án B. Câu 19 :một con lắc lò xo dao động tắt dần trên mạt phẳng nằm ngang với các thông số như sau: m=0,1Kg, vmax =1m/s,μ=0.05.tính độ lớn vận tốc của vật khi vật đi được 10cm. A: 0,95cm/s B:0,3cm/s :0.95m/s D:0.m/sGiải: Theo định luật bảo toàn năng lượng, ta có :mgSmvAmvmvFms222222max----------> 2maxv gS --------> 9497,0902,01.0.8,9.05,0.2122maxgSv m/s 0,95m/s. Chọn đáp án CTrên đây chỉ là phần trích dẫn 10 trang đầu của tài liệu và có thế hiển thị lỗi font, bạn muốn xem đầyđủ tài liệu gốc thì ấn vào nút Tải về phía dưới.

0 Bình luận



Bạn cần đăng nhập mới có thể viết bình luận




Tài liệu cùng chủ đề



Nhận thông tin qua email


Cập nhật tài liệu hay và mới tại doc24.vn qua email



Hỗ trợ trực tuyến