Câu hỏi:
14/08/2021 1,144Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 25N/m một đầu được gắn với hòn bi nhỏ có khối lượng m = 100g. Khi vật đang ở vị trí cân bằng, tại thời điểm t = 0 người ta thả cho con lắc rơi tự do sao cho trục lò xo luôn nằm theo phương thẳng đứng và vật nặng ở phía dưới lò xo. Đến thời điểm thì điểm chính giữa của lò xo đột ngột bị giữ lại cố định. Lấy . Bỏ qua ma sát, lực cản. Tốc độ của hòn bi tại thời điểm có độ lớn gần nhất với giá trị nào sau đây?
Đáp án chính xác
Câu hỏi trong đề:
30 đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải !!
Sách mới 2k7: Tổng ôn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia 2025, đánh giá năng lực (chỉ từ 110k).
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Đáp án A
Phương pháp giải:
Quá ttrình chuyển động của vật được chia thành hai giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: Vật rơi tự do xuống dưới. Chọn HQC gắn với điểm treo lò xo,trục Ox thẳng đứng chiều dương hướng xuống dưới, gốc O tại vị trí cân bằng.
+ Giai đoạn 2. Lò xo bị giữ ở chính giữa, khi đó độ cứng k thay đổi, tần số góc và chu kì thay đổi, vị trí cân bằng thay đổi. Ta xác định vị trí và li độ ở hệ quy chiếu đất và vị trí cân bằng mới. Từ đó xác định biên độ mới. Sử dụng VTLG tìm vận tốc tại .
Giải chi tiết:
Độ biến dạng của lò xo tại VTCB:
Quá trình chuyển động của vật được chia làm hai giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: Vật rơi tự do xuống dưới. Chọn HQC gắn với điểm treo lò xo,trục Ox thẳng đứng chiều dương hướng xuống dưới, gốc O tại vị trí cân bằng.
Vật nặng chịu tác dụng của các lực: trọng lực, lực đàn hồi của lò xo, lực quán tính
Tại vị trí cân bằng và trong quá trình rơi, vật dao động điều hòa quanh vị trí lò xo không biến dạng với biên độ
Thời điểm t = 0, con lắc bắt đầu rơi thì vật đang ở biên dưới.
Tần số góc của dao động:
Sau khoảng thời gian ứng với góc quét
Khi đó li độ của vật là:
Khi đó vật có vận tốc là:
+ Giai đoạn 2: Khi lò xo bị giữ ở chính giữa.
Xét trong hệ quy chiếu gắn với mặt đất, vật chịu tác dụng của 2 lực: Trọng lực và lực đàn hồi.
Độ cứng ⇒ VTCB mới ở cách vị trí cân bằng cũ 2cm, là vị trí lò xo dãn
Sau thời gian t1, vận tốc của vật nặng so với mặt đất là:
Li độ của vật tại thời điểm t1 trong hệ quy chiếu gắn với mặt đất là:
Khi đó tần số góc:
Khi đó vật dao động quanh vị trị O' với biên độ:
Sau thời gian
Vị trí ban đầu
Góc quét được
Li độ lúc đó là
Vận tốc lúc đó là
Nhà sách VIETJACK:
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 2:
Tại hai điểm A, B trên mặt nước cách nhau 16cm có hai nguồn phát sóng giống nhau. Điểm M nằm trên mặt nước và trên đường trung trực của AB cách trung điểm I của AB một khoảng nhỏ nhất bằng luôn dao động cùng pha với I. Điểm N nằm trên mặt nước và nằm trên đường thẳng vuông góc với AB tại A, cách A một khoảng nhỏ nhất bằng bao nhiêu để N dao động với biên độ cực tiểu.
Xem đáp án »
14/08/2021
15,558
Câu 4:
Trong mạch dao động lí tưởng có dao động điện từ tự do thì điện tích q trên mỗi bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong cuộn cảm biến thiên điều hòa theo thời gian với:
Xem đáp án »
14/08/2021
8,773
Câu 6:
Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp dao động cùng pha, cách nhau một khoảng . Biết sóng do mỗi nguồn phát ra có tần số , vận tốc truyền sóng . Xét điểm M nằm trên đường thẳng vuông góc với tại . Đoạn có giá trị lớn nhất bằng bao nhiêu để tại M có dao động với biên độ cực đại?
Xem đáp án »
14/08/2021
7,513
Câu 7:
Theo Anh-xtanh khi một êlectron hấp thụ phôtôn sử dụng một phần năng lượng làm công thoát, phần còn lại biến thành động năng ban ban đầu cực đại của nó. Chiếu bức xạ có bước sóng vào một tấm kim loại thì nhận được các quang e có vân tốc cực đại là . Khi chiếu bức xạ có bước sóng thì vận tốc cực đại của quang điện tử là:
Xem đáp án »
14/08/2021
7,335
về câu hỏi!