Câu hỏi:

14/08/2024 130

Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng $k = 100 N / m$ độ dài tự nhiên $10 c m$ một đầu gắn chặt vào tường, đầu kia gắn vào vật nhỏ $m_{1}$ khối lượng $200 g$ . Một đầu lò xo gắn chặt vào tường. Ban đầu, giữ $m_{1}$ ở vị trí lò xo nén $8 c m$ (trong giới hạn đàn hồi của lò xo) rồi đặt thêm vật nhỏ $m_{2}$ khối lượng cũng bằng $200 g$ sát bên $m_{1}$ như hình bên. Thả nhẹ để các vật bắt đầu chuyển động không ma sát trên mặt sàn nằm ngang. Vào thời điểm nào đó $m_{2}$ tách khỏi $m_{1}$ chuyển động đến va chạm hoàn toàn đàn hồi với tường rồi bật ngược trở lại. Cho biết 2 tường cách nhau khoảng $L = 20 c m$ . Bỏ qua kích thước của các vật nhỏ. Khoảng thời gian kể từ lúc thả vật $m_{1}$ cho đến khi hai vật va chạm với nhau lần đầu tiên có giá trị gấn nhất với giá trị nào sau đây?

A. 0,303s.

Đáp án chính xác

B. 0,079s.

C. 0,202s.

D.0,149s.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: (2024) Đề minh họa tham khảo BGD môn Vật Lý có đáp án (Đề 4) !!

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Giai đoạn 1: Hai vật cùng dao động từ biên trái đến VTCB

Thông số của vật: $\{\begin{cases} ω = \sqrt{\frac{k}{m_{1} + m_{2}}} = 5 \sqrt{10} (r a d / s) \\ T = \frac{10}{\sqrt{25}} π s \\ A = 8 c m \end{cases}$

Thời điểm vật $m_{2}$ rời khỏi $m_{1}$ ngay tại vị trí cân bằng $\Rightarrow \{\begin{cases} φ = - \frac{π}{2} r a d \\ v = - ω A \cdot \sin φ = 40 \sqrt{10} c m / s \end{cases}$

Giai đoạn 2: Vật $m_{2}$ rời khỏi $m_{1}$

Sau khi vật $m_{2}$ rời khỏi $m_{1}$ :

$m_{1}$ dao động điều hoà với các thông số: $\{\begin{cases} ω_{1} = \sqrt{\frac{k}{m_{1}}} = 10 \sqrt{5} (r a d / s) \\ A_{1} = \frac{v}{ω_{1}} = \frac{40 \sqrt{10}}{10 \sqrt{5}} = 4 \sqrt{2} c m \\ φ = - \frac{π}{2} r a d \end{cases} \Rightarrow x_{1} = 4 \sqrt{2} cos (10 \sqrt{5} t - \frac{π}{2}) c m$

Giai đoạn 3: Vật $m_{2}$ chuyển động độc lập với $m_{1}$

$m_{2}$ chuyển động thẳng biến đổi đều đến va chạm vào tường rồi bật trở lại với vận tốc như cũ:

- Thời gian vật tính từ lúc $m_{2}$ rời vật $m_{1}$ đến khi va chạm vào tường:

$t_{21} = \frac{L}{2. v} = \frac{10}{40 \sqrt{10}} = \frac{\sqrt{10}}{40} (s)$

- Vì va chạm với tường hoàn toàn đàn hồi nên vật $m_{2}$ bị bật ngược trở lại với tốc độ như cũ.

- Phương trình chuyển động của vật $m_{2}$ sau khi va chạm vào tường:

$x_{2} = x_{0} + v_{o} (t - t_{21}) = 10 - 40 \sqrt{10} \cdot (t - \frac{\sqrt{10}}{40}) (c m)$

Hai vật gặp nhau: $x_{1} = x_{2} \Leftrightarrow 4 \sqrt{2} cos (10 \sqrt{5} t - \frac{π}{2}) = 10 - 40 \sqrt{10} \cdot (t - \frac{\sqrt{10}}{40}) \Rightarrow t = 0, 202 s$

Vậy thời gian cần tìm: $Δ t = \frac{T}{4} + t = 0, 303 s$

Bình luận hoặc Báo cáo
về câu hỏi!

Câu 1:

Con lắc đơn có chiều dài $l = 1 m$ dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường $g = 10 m / s^{2} \approx π^{2} m / s^{2}$ . Chu kì dao động của con lắc là

A. $0, 5 s .$

B. 1 $s .$

C. $4 s .$

D.2 $s .$

Xem đáp án » 14/08/2024 278

Câu 2:

Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau $0, 5 mm$ , màn quan sát cách mặt phẳng chứa hai khe một khoảng D có thể thay đổi được. Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng $λ (380 nm \leq λ \leq 640 nm) .$ M và N là hai điểm trên màn cách vị trí vân sáng trung tâm lần lượt là $14, 4 mm$ và $10, 8 mm$ . Ban đầu, khi $D = D_{1} = 1, 2 m$ thì tại M và N là vị trí của các vân sáng. Tịnh tiến màn dọc theo phương vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe từ vị trí $D_{1}$ một đoạn $Δ D$ (m) để tại N là vân sáng bậc 3. Giá trị $Δ D$ là

A.1,2

B. 2,4

C. 3,6

D. 4,8

Xem đáp án » 14/08/2024 169

Câu 3:

Khi lấy $k = 0, 1, 2, \dots$ Biết vận tốc truyền sóng trên dây là v không đổi. Điều kiện để có sóng dừng trên dây đàn hồi có chiều dài $l$ khi cả hai đầu dây đều cố định là

A. $l = (2 k + 1) \frac{v}{2 f}$

B. $l = (2 k + 1) \frac{v}{4 f}$

C. $l = \frac{k v}{f}$

D. $l = \frac{k v}{2 f}$

Xem đáp án » 14/08/2024 168

Câu 4:

Trên mặt nước tại hai điểm A và B cách nhau 17 cm, có hai nguồn dao động cùng pha, phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng 4 cm. M là một cực tiểu giao thoa trên mặt nước. Hiệu khoảng cách MA - MB không thể nhận giá trị nào sau đây?

A. 10 cm.

B. 18 cm.

C. 22 cm.

D. 16 cm.

Xem đáp án » 14/08/2024 157

Câu 5:

Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số trên hai đường thẳng song song nhau, cách nhau 5 cm và song song với trục Ox có đồ thị li độ như hình vẽ. Vị trí cân bằng của hai chất điềm đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox. Nếu t₂ – t₁ = 1,5 s thì kể từ lúc t = 0, thời điểm hai chất điểm cách nhau một khoảng $5 \sqrt{3}$ cm lần thứ 2024 là

A. $\frac{12137}{12} s$

B. $\frac{12139}{24} s$

C. $\frac{12139}{12} s$

D. $1012 s$

Xem đáp án » 14/08/2024 155

Câu 6:

Gọi độ hụt khối của một hạt nhân là $Δ m$ , c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Năng lượng liên kết của hạt nhân đó là

A. $2 Δ {mc}^{2}$ .

B. $Δ mc$ .

C. $\frac{1}{2} Δ {mc}^{2}$ .

D. $Δ {mc}^{2}$ .

Xem đáp án » 14/08/2024 147

Xem thêm các câu hỏi khác »

Nhà sách VIETJACK:

Con lắc đơn có chiều dài $l = 1 m$ dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường $g = 10 m / s^{2} \approx π^{2} m / s^{2}$ . Chu kì dao động của con lắc là

Khi lấy $k = 0, 1, 2, \dots$ Biết vận tốc truyền sóng trên dây là v không đổi. Điều kiện để có sóng dừng trên dây đàn hồi có chiều dài $l$ khi cả hai đầu dây đều cố định là

Trên mặt nước tại hai điểm A và B cách nhau 17 cm, có hai nguồn dao động cùng pha, phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng 4 cm. M là một cực tiểu giao thoa trên mặt nước. Hiệu khoảng cách MA - MB không thể nhận giá trị nào sau đây?

Gọi độ hụt khối của một hạt nhân là $Δ m$ , c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Năng lượng liên kết của hạt nhân đó là

Bình luận

🔥 Đề thi HOT:

VIP +3 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

Nhà sách VIETJACK:

Con lắc đơn có chiều dài l=1 m dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g=10 m/s2≈π2m/s2 . Chu kì dao động của con lắc là

Khi lấy k=0,1,2,… Biết vận tốc truyền sóng trên dây là v không đổi. Điều kiện để có sóng dừng trên dây đàn hồi có chiều dài l khi cả hai đầu dây đều cố định là

Trên mặt nước tại hai điểm A và B cách nhau 17 cm, có hai nguồn dao động cùng pha, phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng 4 cm. M là một cực tiểu giao thoa trên mặt nước. Hiệu khoảng cách MA - MB không thể nhận giá trị nào sau đây?

Gọi độ hụt khối của một hạt nhân là Δm , c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Năng lượng liên kết của hạt nhân đó là

Bình luận

🔥 Đề thi HOT:

VIP +3 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Con lắc đơn có chiều dài $l = 1 m$ dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường $g = 10 m / s^{2} \approx π^{2} m / s^{2}$ . Chu kì dao động của con lắc là

Khi lấy $k = 0, 1, 2, \dots$ Biết vận tốc truyền sóng trên dây là v không đổi. Điều kiện để có sóng dừng trên dây đàn hồi có chiều dài $l$ khi cả hai đầu dây đều cố định là

Gọi độ hụt khối của một hạt nhân là $Δ m$ , c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Năng lượng liên kết của hạt nhân đó là