Câu hỏi:

19/08/2025 153 Lưu

Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 20 gam gắn vào đầu một lò xo có độ cứng 1 N/m. Vật được gắn trên một giá đỡ cố định nằm dọc theo trục lò xo. Hệ dao động theo phương nằm ngang. Biết hệ số ma sát giữa vật và giá đỡ là 0,1. Kéo vật khỏi vị trí cân bằng một khoảng 10 cm theo chiều dương rồi thả cho vật dao động không vận tốc đầu. Lấy g = 10 m/s2.

                             

Phát biểu

Đúng

Sai

a

vị trí cân bằng tạm thời trong \(\frac{1}{2}\) chu kỳ dao động đầu cách vị trí cân bằng một khoảng 1 cm.

 

 

b

biên độ sau \(\frac{1}{4}\) chu kỳ dao động đầu tiên là 10 cm.

 

 

c

độ giảm biên độ dao động trong mỗi chu kì dao động là 8 cm.

 

 

d

tốc độ lớn nhất mà vật đạt được trong quá trình dao động\(40\sqrt 2 \)(cm/s)

 

 

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

                             

Phát biểu

Đúng

Sai

a

vị trí cân bằng tạm thời trong \(\frac{1}{2}\) chu kỳ dao động đầu cách vị trí cân bằng một khoảng 1 cm.

 

S

b

biên độ sau \(\frac{1}{4}\) chu kỳ dao động đầu tiên là 10 cm.

 

S

c

độ giảm biên độ dao động trong mỗi chu kì dao động là 8 cm.

Đ

 

d

tốc độ lớn nhất mà vật đạt được trong quá trình dao động\(40\sqrt 2 \)(cm/s)

Đ

 

 

Hướng dẫn

a) Theo hình 2.14. Trong nửa chu kì đầu tiên, khi vật đi từ biên độ dương A về biên độ âm A1, vật nhận vị trí + x0 là vị trí cần bằng tạm thời.

Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 20 gam gắn vào đầu một lò xo có độ cứng 1 N/m (ảnh 1)

Vị trí + x0 cách vị trí cân bằng ban đầu một khoảng

          \(\frac{{\mu mg}}{k} = \frac{{0,1.0,02.10}}{1} = 0,02\left( m \right) = 2\left( {cm} \right)\)

b) Từ hình 2.5 nếu so với biên độ ban đầu A, biên độ dao động sau \(\frac{1}{4}\)chu kì bị giảm một lượng bằng độ dài đoạn Ox0.

Vậy \({A_{1/4T}} = A - \frac{{\mu mg}}{k} = 10 - 2 = 8\left( {cm} \right)\)

c) Độ giảm biên độ sau mỗi chu kì dao động là

 \(\Delta {A_T} = \frac{{4\mu mg}}{k} = \frac{{4.0,1.0,02.10}}{1} = 0,08\left( m \right) = 8cm\)

d) Tần số góc của dao động là \(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{1}{{0,02}}} = 5\sqrt 2 \left( {rad/s} \right)\)

          Biên độ dao động lớn nhất Amax = A1/4 = 8 cm.

          Tốc độ dao động cực đại của vật trong toàn bộ quá trình dao động là

                     \({v_{\max }} = {A_{\max }}.\omega = 8.5\sqrt 2 = 40\sqrt 2 \left( {cm/s} \right)\)

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Đáp án:

6

,

1

5

Hướng dẫn

Tần số dao động riêng \({f_0} = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{k}{m}} = \frac{1}{{2\pi }}\sqrt {\frac{{25.{\pi ^2}}}{{0,25}}} = 5\left( {Hz} \right)\)

Nhận thấy f > f0. Do đó biên độ dao động tăng dần khi f tăng dần từ 6,15 Hz đến 8,25 Hz. Vậy biên độ dao động có giá trị lớn nhất khi tần số là 6,15 Hz.

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.

                     \({T_0} = T\)

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

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