Câu hỏi:
27/06/2023 1,345Một lò xo nhẹ có chiều dài tự nhiên là 40 cm được treo thẳng đứng với đầu trên cố định, đầu dưới gắn vào vật nhỏ có khối lượng m1 = 250 g. Nối vào phía dưới m1 một vật nhỏ có khối lượng m2 = 150 g bằng sợi dây nhẹ, không dãn. Khi hệ vật nằm cân bằng thì lò xo có chiều dài 44 cm. Lấy g = 10 m/s2; π2 = 10. Nâng hệ vật dọc theo trục của lò xo đến khi lò xo có chiều dài 36 cm rồi thả nhẹ. Biết m2 rời khỏi m1 khi lực căng dây có độ lớn là 3 N. Sau khi hai vật rời khỏi nhau, khoảng cách giữa m1 và m2 tại thời điểm m1 tới vị trí lò xo dãn cực đại lần đầu tiên có giá trị gần đúng là
Sách mới 2k7: Tổng ôn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia 2025, đánh giá năng lực (chỉ từ 110k).
Quảng cáo
Trả lời:
\(\Delta {l_0} = 44 - 40 = 4cm = 0,04m \to k = \frac{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right)g}}{{\Delta {l_0}}} = \frac{{\left( {0,25 + 0,15} \right).10}}{{0,44 - 0,4}} = 100N/m\)
Xét trường hợp khoảng cách giữa hai vật nhỏ nhất ứng với chiều dài dây bằng 0
GĐ1: Hai vật cùng dao động điều hòa
\(\omega = \sqrt {\frac{k}{{{m_1} + {m_2}}}} = \sqrt {\frac{{100}}{{0,25 + 0,15}}} = 5\sqrt {10} \) (rad/s)
\({m_2}g - T = - {m_2}{\omega ^2}x \Rightarrow 0,15.10 - 3 = - 0,15.{\left( {5\sqrt {10} } \right)^2}x \Rightarrow x = 0,04m = 4cm\)
\(v = \omega \sqrt {{A^2} - {x^2}} = 5\sqrt {10} .\sqrt {{8^2} - {4^2}} = 20\sqrt {30} \) (cm/s)
GĐ2: m1 dao động điều hòa, còn m2 chuyển động nhanh dần đều xuống dưới
\(O{O_1} = \frac{{{m_2}g}}{k} = \frac{{0,15.10}}{{100}} = 0,015m = 1,5cm \to {x_1} = 4 + 1,5 = 5,5cm\)
\({\omega _1} = \sqrt {\frac{k}{{{m_1}}}} = \sqrt {\frac{{100}}{{0,25}}} = 20\) (rad/s)
\({A_1} = \sqrt {x_1^2 + {{\left( {\frac{v}{{{\omega _1}}}} \right)}^2}} = \sqrt {5,{5^2} + {{\left( {\frac{{20\sqrt {30} }}{{20}}} \right)}^2}} = 0,5\sqrt {241} \) (cm)
\(t = \frac{{\arccos \frac{{{x_1}}}{{{A_1}}}}}{{{\omega _1}}} = \frac{{\arccos \frac{{5,5}}{{0,5\sqrt {241} }}}}{{20}} \approx 0,039s\)
\(d = {x_1} - {A_1} + vt + \frac{1}{2}g{t^2} = 5,5 - 0,5\sqrt {241} + 20\sqrt {30} .0,039 + \frac{1}{2}.1000.0,{039^2} \approx 2,8cm\)
Khoảng cách 2 vật tại thời điểm lò xo dãn cực đại luôn lớn hơn 2,8 cm. Chọn A
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Khi nói về năng lượng liên kết riêng của hạt nhân, phát biểu nào sau đây đúng?
Câu 2:
Trong giờ thực hành khảo sát mạch điện xoay chiều, một học sinh đặt điện áp \(u = {U_0}\cos 100\pi t\) (t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp trong đó cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm \[L\] thay đổi được. Hình bên là đồ thị mô tả sự phụ thuộc của tổng trở \(Z\) của đoạn mạch theo \(L\). Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại khi \(L\) có giá trị gần nhất với với giá trị nào sau đây?
Câu 3:
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn phát ra ánh sáng có bước sóng biến thiên liên tục trong khoảng từ 0,38 µm đến 0,76 µm. Trên màn, tại điểm cách vân sáng trung tâm 3,3 mm có bao nhiêu bức xạ cho vân tối?
Câu 4:
Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số góc ω không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Biết \({\omega ^2}LC = 1.\) Phát biểu nào sau đây sai?
Câu 5:
Cho một máy phát dao động điện từ có mạch dao động LC gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,318 mH và một tụ điện có điện dung 1,275 nF. Biết tốc độ ánh sáng trong chân không \(c = {3.10^8}\) m/s. Sóng điện từ mà máy này phát ra có bước sóng gần nhất là
Câu 6:
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Biết điện trở có giá trị R và tổng trở của mạch là Z. Đại lượng \(\cos \varphi = \frac{R}{Z}\) được gọi là
về câu hỏi!