Câu hỏi:

14/08/2021 671

Hai vật A và B có cùng khối lượng 0,5kg và có kích thước nhỏ được nối với nhau bởi sợi dây mảnh nhẹ dài 15cm, hai vật được treo vào lò xo có độ cứng k = 100N/m tại nơi có gia tốc trọng trường $g = 10 m / s^{2} . Laáy π^{2} = 10.$ Khi hệ vật và lò xo đang ở vị trí cân bằng người ta đốt sợi dây nối hai vật và vật B sẽ rơi tự do còn vật A sẽ dao động điều hòa. Lần đầu tiên vật A lên đến vị trí cao nhất thì khoảng cách giữa hai vật bằng bao nhiêu? Biết rằng độ cao đủ lớn.

A. 50cm

Đáp án chính xác

B. 45cm

C. 40cm

D. 35cm

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải !!

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

+ Tại VTCB lò xo dãn đoạn: $Δ l = \frac{m g}{k}$

+ Chu kì dao động của con lắc lò xo: $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$

+ Biên độ dao động: $A = \sqrt{x^{2} + \frac{v^{2}}{ω^{2}}}$

+ Quãng đường đi được của vật rơi tự do: $S = \frac{1}{2} g t^{2}$

Cách giải:

+Tại VTCB O của hệ gồm 2 vật A và B lò xo dãn:

$Δ l = \frac{(m_{A} + m_{B}) \cdot g}{k} = \frac{(0, 5 + 0, 5) \cdot 10}{100} = 0, 1 m = 10 cm$

+ Khi dây đứt, tại VTCB của vật A, lò xo dãn:

$Δ l_{A} = \frac{m_{A} g}{k} = \frac{0, 5 \cdot 10}{100} = 0, 05 m = 05 cm$

+ Sau khi đứt dây, vật A dao động điều hòa quanh VTCB $O_{A},$ li độ ban đầu của vật (= VTCB của hệ ban đầu) cũng là biên độ dao động của A (vì tại đây $v_{A} = 0$ ):

$A = x = Δ l - Δ l_{A} = 10 - 5 = 5 cm$

Với chu kì: $T = 2 π \sqrt{\frac{m_{A}}{k}} = 2 π \sqrt{\frac{0, 5}{100}} = \frac{\sqrt{5}}{5} s$

+Khi A lên đến vị trí cao nhất ở biên trên thì hết thời gian $t = \frac{T}{2} = \frac{\sqrt{5}}{10} s$

Tại thời điểm A ở vị trí cao nhất, B đã đi được quãng đường:

$S = \frac{1}{2} g t^{2} = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot {(\frac{\sqrt{5}}{10})}^{2} = 0, 25 m = 25 cm$

Khoảng cách giữa hai vật:

$d = 2 A + l + S = 2.5 + 15 + 25 = 50 cm$

Chọn A

Bình luận hoặc Báo cáo
về câu hỏi!

Câu 1:

Một con lắc lò xo, vật nặng có khối lượng m = 250g, lò xo có độ cứng k = 100N/m. Tần số góc dao động của con lắc là

A. $ω = 6, 28 rad / s .$

B. $ω = 5 rad / s .$

C. $ω = 20 rad / s .$

D. $ω = 3, 18 rad / s .$

Xem đáp án » 13/08/2021 40,313

Câu 2:

Một con lắc lò xo, độ cứng của lò xo 9N/m khối lượng của vật 1 kg dao động điều hoà. Tại thời điểm vật có toạ độ $2 \sqrt{3}$ cm thì vật có vận tốc 6 cm /s. Tính cơ năng dao động.

A. $7, 2 m J .$

B. $72 m J .$

C. $10 m J .$

D. $20 m J .$

Xem đáp án » 13/08/2021 22,956

Câu 3:

Trong dao động cưỡng bức, khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì

A. tần số ngoại lực bằng tần số dao động riêng

B. tần số ngoại lực lớn hơn tần số dao động riêng

C. tần số ngoại lực nhỏ hơn tần số dao động riêng

D. tần số ngoại lực rất lớn so với tần số dao động riêng

Xem đáp án » 13/08/2021 19,283

Câu 4:

Một con lắc lò xo gồm lò xo và vật nhỏ có khối lượng m đang dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Khi vật có tốc độ v thì động năng của con lắc được tính bằng công thức nào sau đây?

A. $W_{d} = \frac{1}{4} {mv}^{2} .$

B. $W_{d} = \frac{1}{2} mv .$

C. $W_{d} = \frac{1}{2} {mv}^{2} .$

D. $W_{d} = \frac{1}{4} mv .$

Xem đáp án » 13/08/2021 18,672

Câu 5:

Trong dao động tắt dần chậm đại lượng không đổi theo thời gian là

A. tốc độ cực đại

B. chu kì

C. cơ năng

D. biên độ

Xem đáp án » 13/08/2021 15,591

Câu 6:

Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần của con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng nằm ngang là

A. do trọng lực tác dụng lên vật

B. do phản lực cản mặt phẳng ngang

C. do ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang

D. do lực đàn hồi cản lò xo

Xem đáp án » 13/08/2021 14,179

Câu 7:

Một con lắc lò xo có khối lượng m = 0,2kg dao động điều hòa với biên độ A = 10cm, tần số góc rad/s. Lực kéo về cực đại là

A. $F_{\max} = 4 N .$

B. $F_{\max} = 1 N .$

C. $F_{\max} = 6 N .$

D. $F_{\max} = 2 N .$

Xem đáp án » 13/08/2021 12,280

Xem thêm các câu hỏi khác »

Nhà sách VIETJACK:

Một con lắc lò xo, vật nặng có khối lượng m = 250g, lò xo có độ cứng k = 100N/m. Tần số góc dao động của con lắc là

Một con lắc lò xo, độ cứng của lò xo 9N/m khối lượng của vật 1 kg dao động điều hoà. Tại thời điểm vật có toạ độ $2 \sqrt{3}$ cm thì vật có vận tốc 6 cm /s. Tính cơ năng dao động.

Trong dao động cưỡng bức, khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì

Một con lắc lò xo gồm lò xo và vật nhỏ có khối lượng m đang dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Khi vật có tốc độ v thì động năng của con lắc được tính bằng công thức nào sau đây?

Trong dao động tắt dần chậm đại lượng không đổi theo thời gian là

Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần của con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng nằm ngang là

Một con lắc lò xo có khối lượng m = 0,2kg dao động điều hòa với biên độ A = 10cm, tần số góc rad/s. Lực kéo về cực đại là

Bình luận

🔥 Đề thi HOT:

VIP +3 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

Nhà sách VIETJACK:

Một con lắc lò xo, vật nặng có khối lượng m = 250g, lò xo có độ cứng k = 100N/m. Tần số góc dao động của con lắc là

Một con lắc lò xo, độ cứng của lò xo 9N/m khối lượng của vật 1 kg dao động điều hoà. Tại thời điểm vật có toạ độ 23 cm thì vật có vận tốc 6 cm /s. Tính cơ năng dao động.

Trong dao động cưỡng bức, khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì

Một con lắc lò xo gồm lò xo và vật nhỏ có khối lượng m đang dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Khi vật có tốc độ v thì động năng của con lắc được tính bằng công thức nào sau đây?

Trong dao động tắt dần chậm đại lượng không đổi theo thời gian là

Nguyên nhân gây ra dao động tắt dần của con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng nằm ngang là

Một con lắc lò xo có khối lượng m = 0,2kg dao động điều hòa với biên độ A = 10cm, tần số góc rad/s. Lực kéo về cực đại là

Bình luận

🔥 Đề thi HOT:

VIP +3 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Một con lắc lò xo, độ cứng của lò xo 9N/m khối lượng của vật 1 kg dao động điều hoà. Tại thời điểm vật có toạ độ $2 \sqrt{3}$ cm thì vật có vận tốc 6 cm /s. Tính cơ năng dao động.