MỤC LỤC
Cho cơ hệ như hình vẽ. Vật m có khối lượng 400 g được đặt trên tấm ván M dài có khối lượng 200 g. Ván nằm trên mặt phẳng nằm ngang nhẵn và được nối với giá bằng 1 lò xo có độ cứng 20 N/m. Hệ số ma sát giữa m và M là 0,4. Ban đầu hệ đang đứng yên, lò xo không biến dạng. Kéo m bằng 1 lực theo phương ngang để nó chạy đều với tốc độ u = 50 cm/s. M đi được quãng đường bao nhiêu cho đến khi nó tạm dừng lần đầu? Biết ván đủ dài. Lấy g=10m/s2.
Lời giải chi tiết:
Hướng dẫn:
Nếu u đủ lớn, m luôn trượt trên M, M chịu tác dụng lực ma sát trượt không đổi. Suy ra M dao động điều hòa giống con lắc lò xo treo thẳng đứng có trọng lực không đổi. Vị trí cân bằng lò xo giãn:
Δl0=μmgk=A=8cm→vmax=ωA=√kM.A=80cm/s
+ Khi M đuổi kịp m thì ma sát trượt chuyển thành ma sát nghỉ, M chuyển động đều với tốc độ u.
+ Khi Fmsnmax=Fmst thì m lại trượt trên M và M lại dao động điều hòa với vmax=u→A′=uω=5cm
Suy ra quãng đường tổng cộng đến khi dừng lại là: s = 8 + 5 = 13 cm
Xem thêm các bài tiếp theo bên dưới