Google
Câu hỏi: Một lò xo nhẹ có độ cứng 40 N/m, đầu dưới gắn vào vật có khối lượng M = 300 g, đầu trên gắn với vật nhỏ có khối lượng m = 100 g (hình vẽ). Bỏ qua lực cản không khí, lấy g = 10 m/s2. Kích thích cho vật trên dao động điều hòa theo phương thẳng đứng thì áp lực cực tiểu mà vật M đè lên sàn là 2 N. Tốc độ cực đại của m là
A. 2 m/s.
B. 1 m/s.
C. 1,5 m/s.
D. 0,5 m/s.
A. 2 m/s.
B. 1 m/s.
C. 1,5 m/s.
D. 0,5 m/s.
+ Áp lực cực tiểu mà vật M tác dụng lên sàn ứng với trường hợp m đang ở biên trên (lò xo giãn).
${{N}_{\min }}=P-{{F}_{dh}}\Rightarrow {{F}_{dh}}=M-{{N}_{\min }}=0,3.10-2=1\,\,N.$
+ Lực kéo về cực đại tác đụng lên m tại biên bằng hợp lực giữa lực đàn hồi và trọng lực.
${{F}_{\max }}=m{{\omega }^{2}}A={{F}_{dh}}+mg\Rightarrow {{v}_{\max }}=\dfrac{{{F}_{dh}}+mg}{m\omega }=\dfrac{1+0,1.10}{0,1.\sqrt{\dfrac{40}{0,1}}}=1\,\,{m}/{s}\;.$
${{N}_{\min }}=P-{{F}_{dh}}\Rightarrow {{F}_{dh}}=M-{{N}_{\min }}=0,3.10-2=1\,\,N.$
+ Lực kéo về cực đại tác đụng lên m tại biên bằng hợp lực giữa lực đàn hồi và trọng lực.
${{F}_{\max }}=m{{\omega }^{2}}A={{F}_{dh}}+mg\Rightarrow {{v}_{\max }}=\dfrac{{{F}_{dh}}+mg}{m\omega }=\dfrac{1+0,1.10}{0,1.\sqrt{\dfrac{40}{0,1}}}=1\,\,{m}/{s}\;.$
Đáp án B.