Câu hỏi:
13/07/2024 6,603Một 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 !!
Sách mới 2k7: Tổng ôn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia 2025, đánh giá năng lực (chỉ từ 110k).
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
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
Nhà sách VIETJACK:
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Một vật khối lượng 10 kg đang đứng yên chịu tác dụng một lực 5 N theo phương ngang. Xác định : Công của lực trong giây thứ nhất, giây thứ hai và giây thứ ba.
Xem đáp án »
13/07/2024
16,354
Câu 2:
Một lò xo có độ cứng 500 N/m nằm ngang, một đầu gắn cố định, đầu còn lại gắn với một vật khối lượng 200 g. Cho vật trượt trên một mặt phẳng ngang không ma sát. Khi vật đi qua vị trí cân bằng (lò xo không biến dạng), vật có động năng bằng 3,6 J. Xác định : Công suất của lực đàn hồi tại vị trí lò xo bị nén 10 cm và vật đang rời xa vị trí cân bằng.
Xem đáp án »
13/07/2024
11,507
Câu 3:
Xác định lực đẩy trung bình của hơi thuốc súng tác dụng lên một đầu đạn ở trong nòng súng trường, biết rằng đầu viên đạn có khối lượng 10 g, chuyển động trong nòng súng nằm ngang trong khoảng thời gian 0,001 s, với vận tốc đầu bằng không và vận tốc tại đầu nòng súng là 865 m/s.
A. 86,5N. B. 8650 N.
C. 8,65 N. D. 865 N.
Xem đáp án »
13/07/2024
11,378
Câu 4:
Để xác định vận tốc của đầu đạn người ta dùng con lắc thủ đạn, gồm một hộp đựng cát khối lượng M được treo vào một sợi dây l. Khi được bắn, đầu đạn khối lượng m bay theo phương nằm ngang, cắm vào cát và nâng hộp cát lên cao thêm một đoạn h so với vị trí cân bằng (H.IV.1). Vận tốc của đầu đạn là:
A. B.
C. D.
Xem đáp án »
13/07/2024
9,601
Câu 5:
Ba quả bóng được ném đi từ cùng một độ cao với vận tốc đầu có cùng độ lớn nhưng theo ba hướng khác nhau : 1. lên cao; 2. nằm ngang; 3. xuống thấp. Nếu gọi vận tốc của ba quả bóng ngay trước khi chạm đất là , , và bỏ qua sức cản của không khí thì
A. > > B. > >
C. = = D. > >
Xem đáp án »
13/07/2024
7,195
Câu 6:
Một vật khối lượng 200 g được ném thẳng đứng từ độ cao 15 m xuống đất với vận tốc đầu là 5 m/s. Khi chạm đất, vật xuyên sâu vào đất 5 cm và nằm yên tại đó. Lấy g ≈10 m/. Bỏ qua lực cản của không khí. Xác định lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật.
A. 648 N. B. 349 N.
C. 6,490 N. D. 34,9 N
Xem đáp án »
13/07/2024
6,307
về câu hỏi!