Câu hỏi:

08/05/2023 459

Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, đầu trên của lò xo cố định, đầu dưới gắn với vật nhỏ có khối lượng 400 g. Kích thích để con lắc dao động điều hoà theo phương thẳng đứng, chọn gốc thế năng trùng với vị trí cân bằng của vật. Tại thời điểm t (s) con lắc có thế năng 256 mJ, tại thời điểm t + 0,05 (s) con lắc có động năng 288 mJ, cơ năng của con lắc không lớn hơn 1 J. Lấy π² = 10. Trong một chu kì dao động, thời gian mà lò xo giãn là

A. 1/3 s.

B. 2/15 s.

C. 3/10 s.

D. 4/15 s.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: (2023) Đề thi thử Vật lí THPT soạn theo ma trận đề minh họa BGD (Đề 20) có đáp án !!

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Chu kì dao động:

T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}} = 2 π \sqrt{\frac{0, 4}{100}} = 0, 4 s .

Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, đầu trên của lò xo cố định, đầu dưới gắn với vật nhỏ có khối lượng 400 g. (ảnh 1)

+ Tại thời điểm t

x_{1} = A \cos φ \Rightarrow W_{t 1} = \frac{k x_{1}^{2}}{2} = \frac{k A^{2}}{2} c {os}^{2} φ = 0, 256 J \Leftrightarrow \frac{k A^{2}}{2} . \frac{1 + c os 2 φ}{2} = 0, 256 J (*) .

+ Tại thời điểm t + 0,05:

x_{2} = A \cos (φ + \frac{π}{4}) \Rightarrow W_{t 2} = \frac{k A^{2}}{2} - \frac{m v_{2}^{2}}{2} = \frac{k A^{2}}{2} c {os}^{2} (φ + \frac{π}{4}) .

\Leftrightarrow \frac{k A^{2}}{2} - 0, 288 = \frac{k A^{2}}{2} {(c os φ . cos \frac{π}{4} - \sin φ . \sin \frac{π}{4})}^{2} \Leftrightarrow \frac{k A^{2}}{2} - 0, 288 = \frac{k A^{2}}{2} . \frac{1}{2} {(\cos φ - \sin φ)}^{2} .

\Leftrightarrow \frac{k A^{2}}{2} - 0, 288 = \frac{k A^{2}}{2} . \frac{1}{4} {(\cos φ - \sin φ)}^{2} \Leftrightarrow \frac{k A^{2}}{2} - 0, 288 = \frac{k A^{2}}{4} (1 - \sin 2 φ) (* *) .

Từ (*) và (**) ta có hệ phương trình:

\{\begin{cases} \frac{1}{4} k A^{2} (1 + \sin 2 φ) = 0, 288 \\ \frac{1}{4} k A^{2} (1 + \cos 2 φ) = 0, 256 \end{cases} \Rightarrow \frac{1 + \sin 2 φ}{1 + \cos 2 φ} = \frac{9}{8} \Rightarrow 8 + 8 \sin 2 φ = 9 + 9 c os 2 φ \Rightarrow 1 + 9 c os 2 φ = 8 \sin 2 φ .

\Leftrightarrow {(1 + 9 c os 2 φ)}^{2} = 8^{2} (1 - c {os}^{2} 2 φ) \Leftrightarrow 145 c {os}^{2} 2 φ + 18 c os 2 φ - 63 = 0.

\Leftrightarrow [\begin{array}{l} os 2 φ = \frac{3}{5} \Rightarrow W = 0, 32 J \\ c os 2 φ = - \frac{21}{29} \Rightarrow W = 1, 856 J (l o a i) \end{array} .

Với

W = 0, 32 J = \frac{k A^{2}}{2} \Rightarrow A = 0, 08 m .

Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, đầu trên của lò xo cố định, đầu dưới gắn với vật nhỏ có khối lượng 400 g. (ảnh 2)

+ Độ biến dạng của lò xo ở VTCB:

$Δ l_{0} = \frac{m g}{k} = \frac{0, 4.10}{100} = 0, 04 m .$

+ Thời gian lò xo giãn trong một chu kì được biểu diễn trên đường tròn lượng giác:

Góc quét được: $α = \frac{π}{6} + π + \frac{π}{6} = \frac{4 π}{3} \Rightarrow Δ t = \frac{α}{ω} = α . \frac{T}{2 π} = \frac{4 π}{3} . \frac{T}{2 π} = \frac{2 T}{3} = \frac{4}{15} s .$

Chọn D

Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay

Các sản phẩm khác của Vietjack:

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Chọn phát biểu sai khi nói về năng lượng trong dao động điều hòa

A. Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.

B. Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương tần số dao động.

C. Cơ năng là một hàm hình sin theo thời gian với tần số bằng tần số dao động.

D. Có sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng nhưng tổng của chúng được bảo toàn.

Lời giải

Trong dao động điều hoà của con lắc lò xo thì cơ năng là hằng số

Chọn C

Câu 2

Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng pha và cách nhau 18 cm, bước sóng do sóng từ các nguồn phát ra là 4 cm. Điểm M dao động với biên độ cực đại trên đường tròn tâm A bán kính AB và cách đường thẳng AB lớn nhất. Khoảng cách từ M tới trung trực của AB bằng

A. 13,55 cm.

B. 7 cm.

C. 9,78 cm.

D. 4,45 cm.

Lời giải

Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng pha và cách nhau 18 cm, bước sóng do sóng từ các nguồn phát ra là 4 cm. Điểm M dao động với biên độ cực đại trên đường tròn tâm A bán kính AB và cách đường thẳng AB lớn nhất. Khoảng cách từ M tới trung trực của AB bằng A. 13,55 cm. (ảnh 1)

Hai nguồn cùng pha nên cực đại giao thoa thỏa mãn $M A - M B = k λ = 4 k$ .

Cực đại xa AB nhất là cực đại gần điểm K nhất.

Giải

$\frac{K B - K A}{4} = \frac{18 \sqrt{2} - 18}{4} = 1, 86 \Rightarrow k = 2$ (Chọn k = 2)

Suy ra MB − MA = 8→ MB = MA + 8 = 26.

Đặt AH = x → MA² − x² = MB²− (18 − x)² = MH²

→ x = −0,78 cm → OH = 9,78 cm.

Chú ý: x < 0 chứng tỏ H nằm ngoài khoảng AB, tức là điểm

M nằm bên trái điểm K.

Chọn C

Câu 3

Pôlôni ${}_{84}^{210}{Po}$ là chất phóng xạ $α$ thành hạt nhân chì ${}_{84}^{210}{Po}$ với chu kì bán rã là 138 (ngày). Ban đầu có 52,5 gam. ${}_{84}^{210}{Po}$ Cho khối lượng: $m_{α} = 4, 0015 u;$ $m_{P o} = 209, 9828 u;$ $m_{P b} = 205, 9744 u$ ; $N_{A} = 6, {02.10}^{23}$ ; $1 u c^{2} = 931 (M e V)$ . Tìm năng lượng toả ra khi lượng chất trên phân rã sau 414 ngày.

A. $8, {46.10}^{19} (M e V) .$

B. $6, 42 (M e V) .$

C. $1, {845.10}^{22} (M e V)$

D. $8, {46.10}^{23} (M e V)$

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Nội dung chủ yếu của thuyết lượng tử trực tiếp nói về

A. sự phát xạ và sự hấp thụ ánh sáng của nguyên tử.

B. sự tồn tại các trạng thái dừng của nguyên tử.

C. cấu tạo các nguyên tử và phân tử.

D. sự hình thành các vạch quang phổ của nguyên tử.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Hạt nhân ${}_{40}^{90}Z r$ có năng lượng liên kết là 783 MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này là

A. 19,6 MeV/nuclon.

B. 6,0 MeV/nuclon.

C. 8,7 MeV/nuclon.

D. 15,6 MeV/nuclon.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Cặp nhiệt điện là hai dây kim loại có hai đầu được hàn vào nhau. Hai dây kim loại này phải

A. khác bản chất.

B. cùng bản chất.

C. đều là đồng.

D. đều là platin.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

Một máy phát điện xoay chiều một pha, phần cảm có p cặp cực (p cực bắc và p cực nam). Khi phần cảm của máy quay với tốc độ n vòng/s thì tạo ra trong phần ứng một suất điện động xoay chiều hình sin. Đại lượng f = p.n là A

A. chu kì của suất điện động.

B. tần số của suất điện động.

C. suất điện động hiệu dụng

D. suất điện động tức thời.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Lớp 12

Lớp 11

Lớp 10

Ôn vào 10

Lớp 9

Lớp 8

Lớp 7

Lớp 6

Ôn vào 6

Lớp 5

Lớp 4

Lớp 3

Lớp 2

Lớp 1

Đại học

ĐGNL - ĐGTD

Tốt nghiệp THPT

Ôn vào 10

Ôn vào 6

Toán

Văn

Tiếng Anh

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Toán

Toán

Toán

Toán

Văn

Tiếng Anh

Toán

Toán

Toán

Toán

Chọn phát biểu sai khi nói về năng lượng trong dao động điều hòa

Nội dung chủ yếu của thuyết lượng tử trực tiếp nói về

Hạt nhân Z4090r có năng lượng liên kết là 783 MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này là

Cặp nhiệt điện là hai dây kim loại có hai đầu được hàn vào nhau. Hai dây kim loại này phải

Một máy phát điện xoay chiều một pha, phần cảm có p cặp cực (p cực bắc và p cực nam). Khi phần cảm của máy quay với tốc độ n vòng/s thì tạo ra trong phần ứng một suất điện động xoay chiều hình sin. Đại lượng f = p.n là A

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Hạt nhân ${}_{40}^{90}Z r$ có năng lượng liên kết là 783 MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này là