Một 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:
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
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Đang tải chế độ Học...
Dành cho bạn Hot
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Chọn đáp án B
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng ký để học cùng Vietjack. Hoàn toàn miễn phí!
Bằng việc đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách bảo mật của Vietjack.
Nhắn tin Zalo
Hỏi bài tập