Câu hỏi:

16/10/2019 1,280

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo nhẹ không dẫn điện có độ cứng k = 40 N/m, qủa cầu nhỏ có khối lượng m = 160 g. Bỏ qua mọi ma sát, lấy g =10 = π² m/s². Quả cầu tích điện q = 8.10^-5C.Hệ đang đứng yên thì người ta thiết lập một điện trường đều theo hướng dọc theotrục lò xo theo chiều giãn của lò xo, vecto cường độ điện trường với độ lớn E, có đặc điểm là cứ sau 1 s nó lại tăng đột ngột lên thành 2E, 3E, 4E… với V/m. Sau 5s kể từ lúc bắt đầu chuyển động, vật đi được quãng đường S gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 125 cm

B. 165 cm

C. 195 cm

D. 245 cm

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bài tập Dao động điều hòa mức độ vận dụng cao có lời giải !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Giải thích: Đáp án A

Phương pháp: Con lắc lò xo chịu thêm tác dụng của lực điện trường

Cách giải:

Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng O₁

+ Chu kì dao động của con lắckhoảng thời gian 1s ứng với 2,5 chu kì

+ Khi điện trường là E, vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O₁. Sau khoảng thời gian 1s = 2,5T (ứng với quãng đường đi được là 10∆l₀) vật đi đến vị trí O. Lưu ý đây là vị trí biên nên vận tốc của vật lúc này bằng 0.

+ Khi điện trường là 2E, vị trí cân bằng mới của vật là O, do đó ở giây này con lắc đứng yên.

+ Lập luận tương tự ta sẽ thấy trong quá trìn trên con lắc chuyển động ứng với các giây thứ 1 và 5, sẽ đứng yên tại giây thứ 2 và thứ 4.

Tổng quãng đường đi được

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ có khối lượng m = 250g và lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Bỏ qua ma sát. Ban đầu, giữ vật ở vị trí lò xo nén 1 cm. Buông nhẹ vật, đồng thời tác dụng vào vật một lực F = 3N không đổi có hướng dọc theo trục lò xo và làm lò xo giãn. Sau khoảng thời gian t = π/40 (s) thì ngừng tác dụng F. Vận tốc cực đại của vật sau đó bằng

A. 0,8 m/s.

B. 2 m/s.

C. 1,4 m/s.

D.1m/s

Lời giải

Giải thích: Đáp án D

Phƣơng pháp: Sử dụng hệ thức độc lập theo thời gian của x và v

Cách giải:

- Nếu không tác dụng lực vật sẽ dao động với biên độ A₁ = 1 cm

- Khi có lực tác dụng VTCB dịch đi theo hướng lực tác dụng đoạn

- Nên ngay khi thả vật sẽ dao động với biên độ A₂ = A₁ + x₀ = 4 cm

- Chu kì dao động của vật là:

- Sau khi thả vật đi đến VTCB O₁, lúc này vật có vận tốc là v_2max = ωA₂ = 80 cm/s

- Lúc này mất lực nên VTCB lại về O => lúc này vật có li độ là x = 3 cm nên dao động với biên độ là:

Chọn D

Câu 2

Một con lắc lò xo gồm một lò xo nhẹ độ cứng k = 20 N/m, đầu trên gắn với vật nhỏ m khối lượng 100 g, đầu dưới cố định. Con lắc thẳng đứng nhờ một thanh cứng cố định luồn dọc theo trục lò xo và xuyên qua vật m (hình vẽ). Một vật nhỏ m’ khối lượng 100 g cũng được thanh cứng xuyên qua, ban đầu được giữ ở độ cao h = 80 cm so với vị trí cân bằng của vật m. Thả nhẹ vật m’ để nó rơi tự do tới va chạm với vật m. Sau O va chạm hai vật chuyển động với cùng vận tốc. Bỏ qua ma sát giữa các vật với thanh, coi thanh đủ dài, lấy g = 10 m/s². Chọn mốc thời gian là lúc hai vật va chạm nhau. Đến thời điểm t thì vật m’ rời khỏi vật m lần thứ nhất. Giá trị của t gần nhất với giá trị nào sau đây?

A.0,31 s.

B.0,15 s.

C.0,47 s.

D.0,36 s.

Lời giải

Giải thích: Đáp án D

Phương pháp:

Sử dụng công thức vật rơi tự do

Định luật bảo toàn động lượng

Hệ thức độc lập theo thời gian của x và v

Cách giải:

Vận tốc của m’ ngay trước khi rơi vào m là

Vận tốc của hai vật ngay sau va chạm: (do sau va chạm hai vật chuyển động với cùng vận tốc)

Vị trí cân bằng của cả hai vật cách vị trí va chạm một đoạn:

Sau va chạm cả hai cùng đi xuống đến vị trí có tọa độ:

Phân tích các lực tác dụng lên m’ có: phản lực $\overset{⇀}{N}$ , lực quán tính và trọng lực P’ = m’g

Thời điểm t vật m’ rời lần thứ nhất thì N = 0;

Với

Ta có: x = 0,1m = 10 cm. (Tọa độ x được tính so với gốc tọa độ O là VTCB khi m’ chưa khỏi rời m, và chiều dương trục Ox chọn hướng theo phương thẳng đứng lên trên).

Chu kì dao động: