Câu hỏi:
13/07/2024 7,427Một lò xo được đặt thẳng đứng, đầu dưới cố định, đầu trên đỡ một vật khối lượng 8 kg. Bỏ qua khối lượng của lò xo và lực cản của không khí. Ấn vật xuống phía dưới tới vị trí A để lò xo bị nén thêm 30 cm, rồi buông nhẹ tay thả cho vật chuyển động. Xác định thế năng đàn hồi của lò xo tại vị trí A và độ cao lớn nhất mà vật đạt tới so với vị trí A.
Câu hỏi trong đề: Giải Sách Bài Tập Vật Lí 10 Phần 1: Cơ học !!
Quảng cáo
Trả lời:
Hệ vật "lò xo - vật - Trái Đất" là hệ cô lập (do không chịu ngoại lực tác dụng) nên cơ năng của hệ vật bảo toàn.
Chọn mặt phẳng ngang đi qua vị trí A làm mốc tính thế năng trọng trường ( = 0) và chọn vị trí lò xo không bị biến dạng làm mốc thế năng đàn hồi ( = 0). Khi đó cơ năng của hệ vật tại vị trí bất kì có giá trị bằng tổng của động năng thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi :
W = + + = m/2 + mgh + k/2
ại vị trí A, lò xo bị nén một đoạn l = (10 + 30).= 40. m, vật có động năng (A) = 0 và thế năng trọng trường (A) = 0, nên cơ năng của hệ vật tại A đúng bằng thế năng đàn hồi của lò xo :
W(A) = (A) = k/2 = 800. = 64(J)
Khi buông nhẹ tay để thả cho vật từ vị trí A chuyển động lên phía trên tới vị trí B cách A một đoạn l = 40 cm, tại đó lò xo không bị biến dạng, thế năng đàn hồi = 0. Sau đó, vật tiếp tục chuyển động từ vị trí B lên tới vị
trí C có độ cao = BC, tại đó vật có vận tốc = 0 và động năng (C) = 0, nên cơ năng của hệ vật tại C bằng :
W(C) = mg(l + ) + k/2
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho chuyển động của hệ vật từ vị trí A qua vị trí B tới vị trí C, ta có :
W(C) = W(B) = W(A) ⇒ mg(l + ) + k/2 = 64
Thay số, ta tìm được độ cao = BC :
8.10.(40. + ) + 800./2 = 64 ⇒ 50 + 10h - 4 = 0
Phương trình này có nghiệm số dương : = BC = 20 cm.
Như vậy, độ cao lớn nhất mà vật đạt tới so với vị trí A bằng :
= AB + BC = 40 + 20 = 60 cm
Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay
- Sách - Sổ tay kiến thức trọng tâm Vật lí 10 VietJack - Sách 2025 theo chương trình mới cho 2k9 ( 31.000₫ )
- Trọng tâm Lí, Hóa, Sinh 10 cho cả 3 bộ KNTT, CTST và CD VietJack - Sách 2025 ( 40.000₫ )
- Sách lớp 10 - Combo Trọng tâm Toán, Văn, Anh và Lí, Hóa, Sinh cho cả 3 bộ KNTT, CD, CTST VietJack ( 75.000₫ )
- Sách lớp 11 - Trọng tâm Toán, Lý, Hóa, Sử, Địa lớp 11 3 bộ sách KNTT, CTST, CD VietJack ( 52.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Gia tốc của vật : a = F/m = 5/10 = 0,5(m/)
Quãng đường vật dịch chuyển: s = a/2 = 0,5/2 = 0,25
Công của lực thực hiện: A = Fs.
- Trong giây thứ nhất (từ 0 đến 1s):
= 0,25 = 0,25( - 0) = 0,25(m)
Suy ra: = F = 5.0,25 = 1,25 J.
- Trong giây thứ 2 (từ 1s đến 2s):
= 0,25( - ) = 0,25() = 0,75(m)
Suy ra: = F = 5.0,75 = 3,75 J.
Trong giây thứ ba (từ 2s đến 3s):
= 0,25( - ) = 0,25() = 1,25(m)
Suy ra: = F = 5.1,25 = 6,25 J.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.