Câu hỏi:

23/05/2020 4,458

Con lắc lò xo nằm ngang như hình vẽ, có độ cứng k = 100 N/ m, vật nặng khối lượng 100 g, được tích điện q = 2.10-5C (cách điện với lò xo, lò xo không tích điện, hệ được đặt trong điện trường E=105V/m nằm ngang như hình. Bỏ qua ma sát lấy π2=10. Ban đầu kéo lò xo đến vị trí giãn 6 cm, rồi buông cho nó dao động điều hòa (t = 0). Xác định thời điểm vật qua vị trí lò xo không biến dạng lần thứ 2017

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Đáp án D

Tần số góc của dao động ω=km=1000,1=10πrad/s  T = 0,2 s

+ Dưới tác dụng của điện trường, con lắc dao động quanh vị trí cân bằng O′, vị trí này cách vị trí lò xo không biến dạng một đoạn OO'=2.105.105100=2cm

→ Kéo vật đến vị trí lò xo giãn 6 cm rồi thả nhẹ để vật dao động điều hòa, vật sẽ dao động điều hòa với biên độ A = 6 – 2 = 4 cm

Ta tách 2017 = 2016 + 1

Trong mỗi chi kì sẽ có 2 lần vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng

Vị trí lò xo không biến dạng ứng với x = – 2 cm

→ Khoảng thời gian tương ứng t=1008T+T4+T12=201,7s

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.