Câu hỏi:

16/01/2024 487

Một con lắc lò xo đặt thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng $k = 100 N / m$ và vật nhỏ $m_{1}$ khối lượng $200 g$ . Một đầu lò xo gắn chặt vào sàn. Ban đầu, giữ $m_{1}$ ở vị trí lò xo nén 12 cm (trong giới hạn đàn hồi của lò xo) rồi đặt thêm vật nhỏ $m_{2}$ có khối lượng cũng bằng lên trên như hình bên. Thả nhẹ để các vật bắt đầu chuyển động theo phương thẳng đứng. Vào thời điểm $t_{1}$ , vật $m_{2}$ rời khỏi $m_{1}$ chuyển động thẳng đứng lên trên, sau khi rời m₁, m₂ chuyển động ném lên đạt độ cao cực đại vào thời điểm $t_{2}$ .

Khoảng cách giữa 2 vật tại thời điểm $t_{2}$ có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 10,5 cm.

B. 6,4 cm.

Đáp án chính xác

C. 7,8 cm.

D. 9,7 cm.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Ôn thi Tốt nghiệp THPT môn Vật Lí (Đề 2) !!

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

GĐ1: Hai vật cùng dao động từ M lên đến vị trí tự nhiên

Tại vtcb O nén $Δ l_{0} = \frac{(m_{1} + m_{2}) g}{k} = \frac{(0,2 + 0,2) .10}{100} = 0,04 m = 4 c m$

$A = 12 - 4 = 8 c m$

$ω = \sqrt{\frac{k}{m_{1} + m_{2}}} = \sqrt{\frac{100}{0,2 + 0,2}} = 5 \sqrt{10}$ (rad/s)

$v = ω \sqrt{A^{2} - Δ l_{0}^{2}} = 5 \sqrt{10} . \sqrt{8^{2} - 4^{2}} = 20 \sqrt{30}$ (cm/s)

GĐ2: Tại vttn thì lực đàn hồi hướng xuống nên vật m₂ tách khỏi m₁

*Vật m₂ bị ném lên thẳng đứng đến khi dừng lại lần đầu thì $t = \frac{v}{g} = 0,02 \sqrt{30} s$

*Vật m₁ dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng mới O₁ nén

$Δ l_{1} = \frac{m_{1} g}{k} = \frac{0,2.10}{100} = 0,02 m = 2 c m$ và $ω_{1} = \sqrt{\frac{k}{m_{1}}} = \sqrt{\frac{100}{0,2}} = 10 \sqrt{5}$ (rad/s)

$A_{1} = \sqrt{Δ l_{1}^{2} + {(\frac{v}{ω_{1}})}^{2}} = \sqrt{2^{2} + {(\frac{20 \sqrt{30}}{10 \sqrt{5}})}^{2}} = 2 \sqrt{7} c m$

Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng mới O₁, chiều dương hướng lên $\{\begin{cases} x_{1} = A_{1} \cos (ω_{1} t - \arccos \frac{Δ l_{1}}{A_{1}}) = 2 \sqrt{7} \cos (10 \sqrt{5} .0,02 \sqrt{30} - \arccos \frac{2}{2 \sqrt{7}}) \approx 1,5865 c m \\ x_{2} = Δ l_{1} + v t - \frac{1}{2} g t^{2} = 2 + 20 \sqrt{30} .0,02 \sqrt{30} - \frac{1}{2} .1000. {(0,02 \sqrt{30})}^{2} = 8 c m \end{cases}$

$x_{2} - x_{1} = 8 - 1,5865 = 6,4135 c m$

Chọn B

Bình luận hoặc Báo cáo
về câu hỏi!

Câu 1:

Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt chất lỏng, hai nguồn sóng kết hợp đặt tại S₁ và S₂ cách nhau 15 cm, dao động theo phương thẳng đứng với cùng phương trình u = 4cos10πt( mm). Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 15 cm/s. Coi biên độ sóng không đổi. Gọi M là điểm trên mặt chất lỏng sao cho M₁S = 25 cm và MS₂ = 20 cm. Trong khoảng S₂M, hai điểm A và B lần lượt gần S₂ nhất và xa S₂ nhất đều có tốc độ dao động cực đại bằng 80π mm/s. Khoảng cách AB gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 7,8 cm.

B. 12,4 cm.

C. 15,8 cm.

D. 19,1 cm.

Xem đáp án » 16/01/2024 1,553

Câu 2:

Trong thí nghiệm của Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1,5 mm, khoảng cách giữa hai khe đến màn M là 2 m. Nguồn S chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ₁ = 0,48 µm và λ₂ = 0,64 µm. Người ta thấy trên màn có những vân sáng có màu giống như màu của vân chính giữa cách đều nhau, khoảng cách ngắn nhất giữa 2 vân sáng có màu của vân sáng chính giữa cách nhau một đoạn là?

A. 2,88 mm

B. 2,56 mm.

C. 3,84 mm.

D. 1,92 mm.

Xem đáp án » 16/01/2024 805

Câu 3:

Khách hàng khi vào siêu thị, khi đi gần tới cửa ra vào thì cửa tự động mở, khi vào khỏi cửa thì cửa lại tự động đóng lại. Thiết bị đóng mở cửa này hoạt động dựa trên hiện tượng vật lí nào?

A. Tán sắc ánh sáng.

B. Quang điện trong.

C. Quang phát quang.

D. Giao thoa ánh sáng.

Xem đáp án » 16/01/2024 695

Câu 4:

Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp đặt tại A và B cách nhau 15 cm, dao động cùng pha theo phương thẳng đứng. Ở mặt chất lỏng, M là điểm cực đại giao thoa cách A và B lần lượt là 20 cm và 24,8 cm giữa M và đường trung trực của đoạn thẳng AB có bốn vân giao thoa cực tiểu khác. Gọi C và D là hai điểm trên mặt nước sao cho ABCD là hình vuông. Số điểm cực đại giao thoa trên đoạn thẳng CD là?

A. 11.

B. 12.

C. 9.

D. 8.

Xem đáp án » 16/01/2024 615

Câu 5:

Con lắc đơn gồm vật nặng treo vào một sợi dây dài $l$ = 0,8 m dao động điều hòa với biên độ góc 0,1 rad. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng. Lấy g = 10 m/s². Tốc độ của vật nặng tại vị trí động năng bằng thế năng là?

A. 80 cm/s.

B. 40 cm/s.

C. 25 cm/s.

D. 20 cm/s.

Xem đáp án » 16/01/2024 460

Câu 6:

Đặt điện áp xoay chiều u = U₀cos(ωt) vào hai đầu đoạn mạch chứa điện trở thuần R mắc nối tiếp cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L. Biết R = 30 Ω, Z_L = 40 Ω. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng?

A. 0,6.

B. 0,8.

C. 0,75.

D. 0,71.

Xem đáp án » 16/01/2024 396

Xem thêm các câu hỏi khác »

Khách hàng khi vào siêu thị, khi đi gần tới cửa ra vào thì cửa tự động mở, khi vào khỏi cửa thì cửa lại tự động đóng lại. Thiết bị đóng mở cửa này hoạt động dựa trên hiện tượng vật lí nào?

Con lắc đơn gồm vật nặng treo vào một sợi dây dài l = 0,8 m dao động điều hòa với biên độ góc 0,1 rad. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ của vật nặng tại vị trí động năng bằng thế năng là?

Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt) vào hai đầu đoạn mạch chứa điện trở thuần R mắc nối tiếp cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L. Biết R = 30 Ω, ZL = 40 Ω. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng?

Bình luận

ĐỀ THI LIÊN QUAN

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Số điện thoại hiện tại của bạn có vẻ không hợp lệ, vui lòng cập nhật số mới để hể thống kiểm tra lại!

Con lắc đơn gồm vật nặng treo vào một sợi dây dài $l$ = 0,8 m dao động điều hòa với biên độ góc 0,1 rad. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng. Lấy g = 10 m/s². Tốc độ của vật nặng tại vị trí động năng bằng thế năng là?

Đặt điện áp xoay chiều u = U₀cos(ωt) vào hai đầu đoạn mạch chứa điện trở thuần R mắc nối tiếp cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L. Biết R = 30 Ω, Z_L = 40 Ω. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng?