Kỳ thi chọn học sinh giỏi Quốc gia THPT môn Vật lý - Năm học 2016-2017

Cậu I (4,0 điểm). Trên mặt phẳng nằm ngang, cho một cơ hệ gồm một vật nhỏ có khối lượng m được gắn với hai lò xo có độ cứng tương ứng là kị và k2. Hai đầu còn lại của các lò xo được nối với nhau bằng một sợi dây mảnh đủ dài, không dãn và vắt qua một ròng rọc (Hình 1). Khối lượng các lò xo, dây nối và ròng rọc không đáng kể. Ban đầu hệ nằm yên, ròng rọc được giữ sao cho các lỗ xo không biến dạng và luôn song song với mặt phẳng nằm ngang. Coi lực căn không khí, ma sát giữa ròng rọc và trục không đáng kể, dây không bị trượt trên ròng rọc. Gia tốc trọng trường là g.

1. Bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng. Kéo vật dọc theo trục

Hình 1.

lò xo tới vị trí sao cho lò xo kị bị dẫn một đoạn nhỏ rồi thả nhẹ. Tính khoảng thời gian kể từ khi thả

vật tới khi các lò xo không biến dạng lần thứ nhất trong hai trường hợp:

a) Giữ ròng rọc cố định.

b) Giữ trục rỗng rọc cố định, ròng rọc có thể quay.