Bài tập dao động cơ 4

ĐỀ BÀI
Một con lắc lò xo có khối lượng m = 0,1kg và độ cứng k = 10N/m nằm trên mặt phẳng ngang. Ban đầu vật đứng yên ở vị trí lò xo không biến dạng. Truyền cho vật vận tốc v= 0,2$\sqrt 5 $m/s dọc theo trục lò xo và theo hướng làm lò xo co lại. Hệ số ma sát giữa vật và mặt ngang là 0,05. Lấy g = 10m/s2. Tính độ lớn vận tốc của vật khi vật đi được 10cm.
A. 0,950m/s.
B. 0,300m/s.
C. 0,245m/s.
D. 0,060m/s.

GIẢI
Bảo toàn năng lượng ta xác định được độ co cực đại của lò xo
     $\frac{{k{A^2}}}{2} - \frac{{mv_0^2}}{2} = {A_{Fms}} =  - \mu mgA \Rightarrow \frac{{k{A^2}}}{2} + \mu mgA - \frac{{mv_0^2}}{2} = 0$
     Þ        5A2 + 0,05A – 0,01 = 0
     Þ        A = 0,04m = 4cm 
Do có ma sát nên con lắc sẽ dao động tắt dần. Độ giảm biên độ sau mỗi nửa chu kì là
     $\Delta A = \frac{{2\mu mg}}{k} = 0,01m = 1cm$
Vậy khi đi được quãng đường 10cm thì vật sẽ ở vị trí lò xo giãn đoạn x=2cm và vật vẫn đang chuyển động theo chiều làm lò xo tiếp tục giãn.
Theo định luật bảo toàn năng lượng, ta có
     $\frac{{m{v^2}}}{2} + \frac{{k{x^2}}}{2} - \frac{{mv_0^2}}{2} = {A_{Fms}} =  - \mu mgS$
Từ đó tính được vận tốc của vận là   v = 0,245m/s.
Chọn đáp án C.