Câu hỏi:

19/08/2025 9 Lưu

Con lắc lò xo có độ cứng 64 N/m một đầu cố định, đầu còn lại gắn vật có khối lượng m dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Người ta tác dụng lên con lắc một ngoại lực tuần hoàn \(F = {F_0}.\cos \left( {2\pi ft - \frac{\pi }{3}} \right)\left( N \right)\). Thay đổi tần số ngoại lực từ 1,5 Hz đến 5 Hz thì nhận thấy tại giá trị tần số \(f = 2,55\)Hz vật dao động với biên độ cực đại.

                             

Phát biểu

Đúng

Sai

a

Tần số dao động riêng của con lắc lò xo là 2,55 Hz.

 

 

b

Khối lượng vật nặng là 200 gam.

 

 

c

Khi thay đổi tần số, biên độ dao động lúc đầu tăng lên sau đó giảm đi.

 

 

d

Khi dao động cưỡng bức ổn định. Nếu thay đổi pha ban đầu của lực cưỡng bức thì biên độ dao động không thay đổi.

 

 

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

                             

Phát biểu

Đúng

Sai

a

Tần số dao động riêng của con lắc lò xo là 2,55 Hz.

Đ

 

b

Khối lượng vật nặng là 200 gam.

 

S

c

Khi thay đổi tần số, biên độ dao động lúc đầu tăng lên sau đó giảm đi.

Đ

 

d

Khi dao động cưỡng bức ổn định. Nếu thay đổi pha ban đầu của lực cưỡng bức thì biên độ dao động không thay đổi.

Đ

 

Hướng dẫn

a) Tại giá trị tần số ngoại lực là 2,55 Hz thì biên độ cực đại. Lúc này xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ học.

                     \({f_0} = f = 2,55\) Hz

b) Áp dụng công thức \(f = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{k}{m}} \)

                                \(m = \frac{k}{{4{\pi ^2}{f^2}}} = \frac{{64}}{{4{\pi ^2}.2,{{55}^2}}} = 0,25\left( {kg} \right) = 250\left( {gam} \right)\)

c) Theo đồ thị như hình 2.13 ta thấy lúc đầu biên độ dao động tăng lên, sau đó giảm đi.

Con lắc lò xo có độ cứng 64 N/m một đầu cố định, đầu còn lại gắn vật có khối lượng m dao động điều hòa theo phương nằm ngang (ảnh 1)

d) Biên độ dao động cưỡng bức không phụ thuộc pha ban đầu. Vậy biên độ không thay đổi.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

 

Phát biểu

Đúng

Sai

a

Dao động của chiếc ba lô là mạnh nhất khi xảy ra cộng hưởng cơ học.

Đ

 

b

Chu kì ngoại lực là 2 s.

 

S

c

Chu kì dao động riêng của ba lô được tính theo công thức \({T_0} = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} \).

Đ

 

d

Chiều dài dây treo xấp xỉ 36 cm.

Đ

 

 

Hướng dẫn

a) Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng, biên độ dao động đạt giá trị cực đại.

b) Khi đi qua vị trí nối giữa hai thanh ray, xe lại tác dụng lực lên chiếc ba lô (coi là con lắc đơn). Ngoại lực này có tính tuần hoàn với chu kì: \(T = \frac{s}{v} = \frac{{12}}{{10}} = 1,2\left( s \right)\)

c) Chiếc ba lô treo trên trần toa xe coi như một con lắc đơn. Chu kì con lắc đơn là

                     \({T_0} = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} \)

d) Chiếc ba lô rung lắc mạnh nhất là lúc xảy ra hiện tượng cộng hưởng.

                     \({T_0} = T\)

                     \(2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} = 1,2\)

                     \(l = \frac{{1,{2^2}.g}}{{{{\left( {2\pi } \right)}^2}}} \simeq 0,36\left( m \right) = 36\left( {cm} \right)\)

Lời giải

Đáp án:

1

,

2

7

Hướng dẫn

    Độ giảm biên độ sau ¼ chu kì là: \(\Delta {A_{1/4T}} = \frac{{\mu mg}}{k} = \frac{{0,1.0,4.10}}{{20}} = 0,02\left( m \right) = 2\left( {cm} \right)\)

    Tần số góc \(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{{20}}{{0,4}}} = 7,07\left( {rad/s} \right)\)

    Biên độ cực đại trong quá trình dao động: \(A = 20 - 2 = 18\left( {cm} \right)\)

    Tốc độ cực đại trong quá trình dao động là: 

                     \({v_{\max }} = A.\omega = 18.7,07 = 127\left( {cm/s} \right)\)=1,27 (m/s)