Câu hỏi:

13/07/2024 7,416

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.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Giải Sách Bài Tập Vật Lí 10 Phần 1: Cơ học !!

Bắt đầu thi

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 ( $W_{t}$ = 0) và chọn vị trí lò xo không bị biến dạng làm mốc thế năng đàn hồi ( $W_{đ h}$ = 0). Khi đó cơ năng của hệ vật tại vị trí bất kì có giá trị bằng tổng của động năng $W_{đ}$ thế năng trọng trường $W_{t}$ và thế năng đàn hồi $W_{đ h}$ :

W = $W_{đ}$ + $W_{t}$ + $W_{đ h}$ = m $v^{2}$ /2 + mgh + k $∆ l^{2}$ /2

ại vị trí A, lò xo bị nén một đoạn $∆$ l = (10 + 30). $10^{- 2}$ = 40. $10^{- 2}$ m, vật có động năng $W_{đ}$ (A) = 0 và thế năng trọng trường $W_{t}$ (A) = 0, nên cơ năng của hệ vật tại A đúng bằng thế năng đàn hồi của lò xo :

W(A) = $W_{đ h}$ (A) = k $∆ l^{2}$ /2 = 800. ${(40 . 10^{- 2})}^{2}$ = 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 $W_{đ h}$ = 0. Sau đó, vật tiếp tục chuyển động từ vị trí B lên tới vị

trí C có độ cao $h_{m a x}$ = BC, tại đó vật có vận tốc $v_{C}$ = 0 và động năng $W_{đ}$ (C) = 0, nên cơ năng của hệ vật tại C bằng :

W(C) = mg( $∆$ l + $h_{m a x}$ ) + k ${(h_{m a x})}^{2}$ /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 + $h_{m a x}$ ) + k ${(h_{m a x})}^{2}$ /2 = 64

Thay số, ta tìm được độ cao $h_{m a x}$ = BC :

8.10.(40. $10^{- 2}$ + $h_{m a x}$ ) + 800. $h_{m a x}$ /2 = 64 ⇒ 50 $h^{2}$ + 10h - 4 = 0

Phương trình này có nghiệm số dương : $h_{m a x}$ = BC = 20 cm.

Như vậy, độ cao lớn nhất mà vật đạt tới so với vị trí A bằng :

$H_{m a x}$ = 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 thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

Bình luận

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

Lời giải

Gia tốc của vật : a = F/m = 5/10 = 0,5(m/ $s^{2}$ )

Quãng đường vật dịch chuyển: s = a $t^{2}$ /2 = 0,5 $t^{2}$ /2 = 0,25 $t^{2}$

Công của lực thực hiện: A = Fs.

- Trong giây thứ nhất (từ 0 đến 1s):

$s_{1}$ = 0,25 ${t_{1}}^{2}$ = 0,25( $1^{2}$ - 0) = 0,25(m)

Suy ra: $A_{1}$ = F $s_{1}$ = 5.0,25 = 1,25 J.

- Trong giây thứ 2 (từ 1s đến 2s):

$s_{2}$ = 0,25( ${t_{2}}^{2}$ - ${t_{1}}^{2}$ ) = 0,25( $2^{2} - 1^{2}$ ) = 0,75(m)

Suy ra: $A_{2}$ = F $s_{2}$ = 5.0,75 = 3,75 J.

Trong giây thứ ba (từ 2s đến 3s):

$s_{3}$ = 0,25( ${t_{3}}^{2}$ - ${t_{2}}^{2}$ ) = 0,25( $3^{2} - 2^{2}$ ) = 1,25(m)

Suy ra: $A_{3}$ = F $s_{3}$ = 5.1,25 = 6,25 J.

Câu 2

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

Lời giải

Chọn đáp án B

Giải sách bài tập Vật Lí 10 | Giải sbt Vật Lí 10

Câu 3

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

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.

Nâng cấp VIP

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. $\frac{m}{M + m} \sqrt{2 g h}$ B. $\frac{m}{M - m} \sqrt{2 g h}$
C. $\frac{M + m}{m} \sqrt{2 g h}$ D. $\frac{M - m}{m} \sqrt{2 g h}$

Xem đáp án

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.

Nâng cấp VIP

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 $v_{1}$ , $v_{2}$ , $v_{3}$ và bỏ qua sức cản của không khí thì
A. $v_{1}$ > $v_{2}$ > $v_{3}$ B. $v_{2}$ > $v_{1}$ > $v_{3}$
C. $v_{1}$ = $v_{2}$ = $v_{3}$ D. $v_{3}$ > $v_{1}$ > $v_{2}$

Xem đáp án

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.

Nâng cấp VIP

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/ $s^{2}$ . 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

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.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Hỏi bài tập

Đăng ký gói thi VIP

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +1 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 1 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +3 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 3 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +6 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 6 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

VIP +12 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 12 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

Bình luận

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.

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

🔥 Đề thi HOT:

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu