MỘT LÒ XO NHẸ, HỆ SỐ ĐÀN HỒI 100 (N/M) ĐẶT NẰM NGANG, MỘT ĐẦU...
Câu 30. Một lò xo nhẹ, hệ số đàn hồi 100 (N/m) đặt nằm ngang, một đầu gắn cố định,
đầu còn lại gắn với quả cầu nhỏ có khối lượng m = 0,5 (kg) và m được gắn với một quả
cầu giống hệt nó. Hai vật cùng dao động điều hòa theo trục nằm ngang Ox với biên độ
4 (cm) (ban đầu lò xo nén cực đại). Chỗ gắn hai vật sẽ bị bong nếu lực kéo tại đó
(hướng theo Ox) đạt đến giá trị 1 (N). Vật m có bị tách ra khỏi m không? Nếu có thì ở
vị trí nào?
A. Vật m không bị tách ra khỏi m.
B. Vật m bị tách ra khỏi m ở vị trí lò xo dãn 4 cm.
C. Vật m bị tách ra khỏi m ở vị trí lò xo nén 4 cm.
D. Vật m bị tách ra khỏi m ở vị trí lò xo dãn 2 cm.
Hướng dẫn
* Lúc đầu lò xo nén cực đại nên lò xo đẩy hai vật bắt đầu chuyển động từ M. Khi đi từ
M đến O (lò xo bị nén), gia tốc hướng về vị trí cân bằng (theo chiều dương) nên lực
quán tính tác dụng lên m
2
hướng theo chiều âm (
F
qt
m a
2
) và vật m
2
không thể tách
ra được.
* Sau khi qua O (lò xo dãn), gia tốc hướng theo chiều âm nên lực quán tính tác dụng
lên m
2
hướng theo chiều dương, tức là có xu hướng kéo m
2
ra khỏi m
1
. Mới đầu qua O,
lực quán tính này có độ lớn đang bé nhưng sau đó độ lớn lực quán tính tăng dần. Khi
0,5 0,5
F
m
k
x
F
m
m
đến P thì
2
.
1.
0,02
2
x
F
m
cm
hay
1
2
2
lk
qt
lk
100.0,5
km
1
2
và vật m
2
tách ra tại điểm này Chọn D.