Cho cơ hệ gồm các vật được bố trí như hình vẽ. Vật m có khối...

Phương pháp:
Sử dụng các kiến thức về dao động của con lắc lò xo khi có tác dụng của lực ma sát
Ta có các công thức:
Công thức tính vận tốc cực đại:
Công thức tính vận tốc trung bình của chuyển động:
Cách giải:
Ta chia chuyển động của vật M làm 3 giai đoạn như sau:
+ Giai đoạn 1: Dao động điều hòa quanh VTCB O từ B đến C
Vật m chuyển động trượt trên vật M ⇒ giữa M và m tồn tại lực ma sát trượt không đổi. Ta có thể xem chuyển động của vật M lúc này là dao động của lò xo dưới tác dụng thêm của ngoại lực ma sát ⇒ M chuyển động hướng đến VTCB O với biên độ:

Tốc độ cực đại của vật M nếu nó dao động đến VTCB:

Lưu ý, khi vật M đến vị trí thì nó đạt vận tốc ⇒ Không còn chuyển động tương đối giữa m và M
Thời gian chuyển động trong giai đoạn này là:
+ Giai đoạn 2: Chuyển động thẳng đều cùng với m đến O
Do không còn chuyển động tương đối giữa M và m ⇒ ma sát lúc này là ma sát nghỉ, hai vật dính chặt vào nhau chuyển động với cùng vận tốc đến O
Thời gian chuyển động trong giai đoạn này là:
+Giai đoạn 3: Dao động điều hòa quanh VTCB O với vận tốc ban đầu đúng bằng u
Khi đến O lực đàn hồi của lò xo bắt đầu lớn hơn lực ma sát ⇒ có chuyển động tương đối giữa m và M giống như giai đoạn 1.
Biên độ dao động lúc này là:
Thời gian chuyển động trong giai đoạn này là:
Tốc độ trung bình là: