Câu hỏi:

23/05/2020 1,132

Một lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 20 N/m nằm ngang, một đầu A được giữ cố định đầu còn lại gắm với chất điểm m1 = 0,1 kg. Chất điểm m1 được gắn thêm chất điểm thứ hai m2 = 0,1 kg. Các chất điểm có thể dao động không ma sát trên trục Ox nằm ngang (gốc O ở vị trí cân bằng của hai vật) hướng từ điểm A về phía hai chất điểm m1 và m2. Thời điểm ban đầu giữ hai vật ở vị trí lò xo bị nén 4 cm rồi buông nhẹ để hệ dao động điều hòa. Gốc thời gian được chọn khi buông vật. Chỗ gắn hai chất điểm bị bong ra nếu lực kéo đó đạt đến 0,2 N. Thời điểm m2 bị tách ra khỏi m1 là: 

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Đáp án D

+ Tần số góc của dao động ω=km1+m2=200,1+0,1=10rad/s

→ Phương trình động lực học cho chuyển động của vật m1: Fdh+T=m1a  → Fdh  T = m1a.

→ Vậy lực liên kết giữa hai vật có biểu thức T = Fdh  m1a = kx  m1ω2x.

+ Hàm số trên đồng biến theo x điều này chứng tỏ rằng Tmax  tại vị trí x = A  Tmax = 0,4 N.

+ Khoảng thời gian tương ứng t=1800arcos0,20,43600T=π15 s.

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Đáp án C

Tần số góc dao động điều hòa của hệ lò xo và hai vật ω=k2m=1002.0,2=510

→ Độ giãn của lò xo tại vị trí cân bằng Δl0=gω2=4cm

+ Từ vị trí cân bằng, nâng vật đến vị trí lò xo có chiều dài 48 cm rồi thả nhẹ →hai vật sẽ dao động với biên độ A1 = 6 cm.

+ Phương trình động lực học cho vật m2 trong quá trình vật chuyển động T  P2 = m2a → tại vị trí vật m2 rời khỏi vật m1 thì T=3,5Nm/s2 (ta chú ý rằng gia tốc cực đại của dao động trên làamax=15m/s2).

→ Tại vị trí m2 rời khỏi vật m1, ta có x0=A2=3v0=32vmax=1530

+ Sau khi m2 rời khỏi m1m1 sẽ dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng mới O' ở trên vị trí cân bằng cũ O một đoạn 2 cm → x1=3+2=5v1=v0=1530 , tần số dao động mới ω'=km=1000,2=105 rad/s

→ Biên độ dao động mới A2=52+15301052=6,2 cm

Lời giải

Đáp án B

Hướng dẫn:

Tần số góc của dao động ω=km=10 rad/s

+ Dưới tác dụng của điện trường, vị trí cân bằng mới O′ của vật dịch chuyển về phía chiều dương cách vị trí cân bằng cũ O một đoạn Δl0=qEk=20.106.10410=2 cm.

Tại vị trí xuất hiện điện trường, ta có x'=Δl0=2 cm, v'=203 cm/s.

→ Biên độ dao động của vật sau khi xuất hiện điện trường A'=x'2+v'ω2=22+203102=4 cm

Cơ năng của dao động E=0,5kA2=8mJ.