Thứ bảy, 16/11/2024
IMG-LOGO

Câu hỏi:

20/07/2024 223

Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm một vật nặng khối lượng m = 100 g và lò xo có độ cứng k = 20 N/m. Vật nặng được đặt trên giá đỡ nằm ngang sao cho lò xo không biến dạng. Cho giá đỡ đi xuống không vận tốc đầu với gia tốc a = 2,0 m/s2. Bỏ qua mọi ma sát và lực cản, lấy g = 10 m/s2. Ở thời điểm lò xo dài nhất lần đầu tiên, khoảng cách giữa vật nặng và giá đỡ gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 4,0 cm

B. 3,7 cm

C. 3,0 cm

Đáp án chính xác

D. 4,2 cm

 Xem lời giải

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án C

+ Mấu chốt của bài toán ta phải tìm được vị trí vật rời khỏi giá đỡ → sau đó vật sẽ dao động điều hòa.

Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm một vật nặng A. 4,0 cm (ảnh 1)

+ Chọn trục Ox theo phương thẳng đứng, gốc O trùng với vị trí cân bằng của con lắc lò xo, có chiều dương hướng xuống.

Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm một vật nặng A. 4,0 cm (ảnh 2)

+ Các lực tác dụng lên vật trong quá trình chuyển động cùng giá đỡ là: P, N, Fdh  (như hình vẽ)

+ Áp dụng định luật II Niuton cho vật: P+N+Fdh=ma (1)

Chiếu (1)Ox:PNFdh=ma

+ Khi vật m rời khỏi giá đỡ thì N=0PFdh=maFdh=mgma=0,8N.

→ Độ dãn của lò xo khi đó là Δl=Fdhk=0,04m=4cm.

+ Sau khi rời lò xo bắt đầu dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng O

(Δl0=mgk=0,05m=5cm)         

→ Li độ của vật tại vị trí rời giá đỡ: x=54=1cm

+ Vận tốc của vật tại vị trí rời: v2v02=2asv20=2.2.0,04v=0,4 m/s=40 cm/s.

+ Tần số góc dao động con lắc: ω=km=102 rad/s.

→ Biên độ dao động của con lắc là: A=v2ω2+x2=3cm.

+ Quãng đường vật m đi từ vị trí rời (+A=3) → vị trí lò xo dãn cực đại ( ) là: S1=1+3=4cm

+ Thời gian vật m đi từ vị trí rời (x=1) → vị trí lò xo dãn cực đại ( +A=3) là:

t=arcsin13+π2102=0,135s.

+ Quãng đường giá đỡ đi được từ vị trí rời đến khi lò xo dãn cực đại:

S2=v0t+12at2=40.0,135+12.200.0,1352=7,23cm.

→ Khoảng cách giá đỡ và vật khi đó là: Δd=7,234=3,23cm.

Câu trả lời này có hữu ích không?

0

Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 400k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết

ĐĂNG KÝ VIP

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Cho đoạn mạch gồm điện trở thuần R nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Khi dòng điện xoay chiều có tần số góc ω chạy qua thì tổng trở của đoạn mạch là

Xem đáp án » 07/11/2021 1,689

Câu 2:

Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định với khoảng cách giữa hai vị trí cân bằng của một bụng sóng với một nút sóng cạnh nhau là 6 cm. Tốc độ truyền sóng trên dây là 1,2 m/s và biên độ dao động của bụng sóng là 4 cm. Gọi N là vị trí của nút sóng, P và Q là hai phần tử trên dây và ở hai bên của N có vị trí cân bằng cách N lần lượt là 15 cm và 16 cm. Tại thời điểm t, phần tử P có li độ 2 cm và đang hướng về vị trí cân bằng. Sau thời điểm đó một khoảng thời gian ∆t thì phần tử Q có li độ là 3 cm, giá trị của ∆t là

Xem đáp án » 09/11/2021 1,009

Câu 3:

Sóng ngang có tần số f = 56 Hz truyền từ đầu dây A của một sợi dây đàn hồi rất dài. Phần tử dây tại điểm M cách nguồn A một đoạn 50 cm luôn dao động ngược pha với phần tử dây tại A. Biết tốc độ truyền sóng trên dây nằm trong khoảng từ 7 m/s đến 10 m/s. Tốc độ truyền sóng trên dây là

Xem đáp án » 08/11/2021 954

Câu 4:

Chiếu xiên góc một chùm sáng hẹp (coi như một tia sáng) gồm hai thành phần đơn sắc vàng và lam từ không khí vào mặt nước thì

Xem đáp án » 08/11/2021 558

Câu 5:

Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC có dạng i = 0,05cos(2000t) (A). Tần số góc dao động của vật là

Xem đáp án » 08/11/2021 548

Câu 6:

Đặt điện áp xoay chiều u=1202cos100πt+π6V vào hai đầu cuộn dây không thuần cảm thì dòng điện trong mạch có biểu thức là i=2cos100πtπ12A. Điện trở thuần của cuộn dây là

Xem đáp án » 08/11/2021 542

Câu 7:

Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phần tử vật chất môi trường nơi sóng truyền qua

Xem đáp án » 07/11/2021 511

Câu 8:

Đặt vào hai đầu cuộn dây sơ cấp một máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) một điện áp xoay chiều giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100 V. Ở cuộn thứ cấp giảm bớt n vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của nó là U, nếu tăng thêm n vòng dây thì điện áp đo là 2U. Nếu tăng thêm 3n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của cuộn dây này là 

Xem đáp án » 08/11/2021 488

Câu 9:

Khi động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động ổn định với tốc độ quay của từ trường không đổi thì tốc độ quay của rôto

Xem đáp án » 08/11/2021 456

Câu 10:

Một chất điểm tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt là x1=4sinπt+αcm và x2=43cosπtcm. Biên độ của dao động tổng hợp đạt giá trị lớn nhất khi

Xem đáp án » 08/11/2021 409

Câu 11:

Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều có biểu thức u=200cos100πt (V). Biết cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, điện trở R = 100 Ω, tụ điện có điện dung C = 31,8 μF. Mạch điện tiêu thụ công suất là 100 W, khi đó độ tự cảm L có giá trị là

Xem đáp án » 08/11/2021 397

Câu 12:

Năng lượng photon của tia Rơn ghen có bước sóng 5.10-11 m là

Xem đáp án » 08/11/2021 397

Câu 13:

Cho mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm. u là điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch, i là cường độ tức thời qua mạch. Chọn đáp án đúng.

Xem đáp án » 07/11/2021 386

Câu 14:

Xét sự giao thoa của hai sóng cùng pha, điểm có biên độ cực đại là điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới nó bằng

Xem đáp án » 07/11/2021 379

Câu 15:

Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, vuông pha nhau. Tại thời điểm, hai dao động có li độ lần lượt bằng 3 cm và 4 cm thì dao động tổng hợp của hai dao động trên có li độ bằng

Xem đáp án » 08/11/2021 378

Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »
Xem thêm »