Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Từ vị trí cân bằng, nâng vật nhỏ của con lắc theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông ra, đồng thời truyền cho vật vận tốc có độ lớn v₀ hướng về vị trí cân bằng. Con lắc dao động điều hòa với tần số bằng 5 Hz. Lấy g = p² = 10m/s². Trong một chu kì, khoảng thời gian lực kéo về và lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên vật ngược hướng nhau bằng $\frac{1}{20}$ s. Giá trị của v₀ gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 40 cm/s.

B. 30 cm/s.

C. 45 cm/s.

D. 35 cm/s.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: (2024) Đề minh họa tham khảo BGD môn Vật Lý có đáp án (Đề 6) !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Chọn chiều dương hướng thẳng đứng xuống dưới.

Tại thời điểm t = 0:

$x = - Δ l_{0} = - \frac{g}{ω^{2}} = - \frac{g}{{(2 π f)}^{2}} = - \frac{10}{{(2 π .5)}^{2}} = - 0, 01 m = - 1 cm; v = v_{0}$ .

Ta có: $α = ω Δ t = 10 π . \frac{1}{20} = \frac{π}{2}$ .

Từ đường tròn, kết hợp giả thiết $Δ l_{0} = A . \cos \frac{π}{4} \Rightarrow A = \sqrt{2} cm$ Þ .

$\Rightarrow v = ω \sqrt{A^{2} - x^{2}} = 10 π \sqrt{{(\sqrt{2})}^{2} - 1^{2}} = 10 π = 31, 4 cm/s$ .

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một lò xo nhẹ được đặt thẳng đứng có đầu trên gắn với vật nhỏ A khối lượng m, đầu dưới gắn với vật nhỏ B khối lượng 2m, vật B được đặt trên mặt sàn nằm ngang như hình H.I. Kích thích cho A dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Lấy $g = 9, 8 {m/s}^{2} .$ Hình H.II là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của áp lực F của B lên mặt sàn theo thời gian t. Cơ năng của vật A có giá trị nào sau đây?

A. 0,50 J.

B. 0,30 J.

C. 0,15 J.

D. 0,25 J.

Lời giải

* Từ đồ thị, ta thấy: T = 0,35 s ⟹ w = $\frac{2 π}{T} =$ 17,95 rad/s ⟹ Dℓ0 = $\frac{g}{ω^{2}} =$ 0,03 m.

* $\{\begin{cases} F_{\max} = P_{B} + P_{A} + k . A = 3 m g + k A = 12, 5 \\ F_{\min} = P_{B} + P_{A} - k . A = 3 m g - k A = 2, 5 \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} k A = 5 N \\ m g = 2, 5 N \end{cases} .$

* Với k = $\frac{m g}{Δ l_{0}} =$ $\frac{250}{3}$ N/m ⟹ A = 0,06 m.

* Cơ năng của vật A: $W = \frac{1}{2} k A^{2} = \frac{1}{2} . \frac{250}{3} .0, 06^{2} = 0, 15 J$

Câu 2

Kích thích để con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương ngang với biên độ 5 cm thì vật dao động với tần số 5 Hz. Treo hệ lò xo trên theo phương thẳng đứng rồi kích thích để con lắc lò xo dao động điều hoà với biên độ 3 cm thì tần số dao động của vật là

A. 3 Hz.

B. 4Hz.

C. 5 Hz.

D. 6 Hz.

Lời giải

Tần số dao động của con lắc lò xo chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ (độ cứng của lò xo và khối lượng của vật), không phụ thuộc vào cách kích thích dao động, nên tần số dao động của vật vẫn là 5 Hz.

Câu 3