Câu hỏi:

02/09/2021 2,255

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 100g và lò xo có độ cứng 40 N/m được đặt trên mặt phẳng ngang không ma sát. Vật nhỏ đang nằm yên ở vị trí cân bằng, tại t = 0, tác dụng lực F = 2 N lên vật nhỏ (hình vẽ) cho con lắc dao động điều hòa đến thời điểm $t = \frac{π}{3}$ s thì ngừng tác dụng lực F. Dao động điều hòa của con lắc sau khi không còn lực F tác dụng có giá trị biên độ gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 9 cm

B. 11 cm

C. 5 cm

D. 7 cm

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Đề thi THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 chọn lọc, có lời giải (30 đề) !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Chọn A

Tần số góc: $ω = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{40}{0, 1}} = 20 r a d / s \Rightarrow T = \frac{2 π}{ω} = \frac{π}{10} (s)$

Ban đầu: vật m nằm tại vị trí cân bằng O (lò xo không biến dạng)

Chia làm 2 quá trình:

1. Khi chịu tác dụng của lực F:

Vật sẽ dao động điều hoà xung quanh VTCB mới O’ cách VTCB cũ một đoạn: $O O' = \frac{F}{k} = \frac{2}{40} = 5 c m$

Tại vị trí này vật có vận tốc cực đại . Ta tìm biên độ:

Dùng ĐL BT NL: $F . O O' = \frac{1}{2} k O O'^{2} + \frac{1}{2} m v_{\max}^{2}$ . Thế số: $2.0, 05 = \frac{1}{2} 40. {(0, 05)}^{2} + \frac{1}{2} 0, 1 v_{\max}^{2}$

$\Leftrightarrow$ 0,1 =0,05+0,05. $v_{m a x}^{2}$ $\Rightarrow v_{m a x}$ = 1m/s = 100cm/s .

Mà $v_{m a x}$ =ω.A $\Rightarrow$ biên độ A = $\frac{v_{m a x}}{ω}$ = $\frac{100}{20}$ =5cm.

Đến thời điểm $t = \frac{π}{3}$ s = $\frac{10 T}{3} = 3 T + \frac{T}{3} \Rightarrow x = \frac{A}{2} = 2, 5 c m$

Và nó vận tốc: $v = ω \sqrt{A^{2} - x^{2}} = ω \sqrt{A^{2} - {(\frac{A}{2})}^{2}} = ω A \frac{\sqrt{3}}{2} = ω \sqrt{18, 75} = 50 \sqrt{3} c m / s$

2. Sau khi ngừng tác dụng lực F: Vật lại dao động điều hoà quanh vị trí cân bằng O với biên độ dao động là A’: $A' = \sqrt{x_{1}^{2} + \frac{v_{1}^{2}}{ω^{2}}}$ với x₁ = 5 + 2,5 = 7,5 cm; $v_{1} = ω \sqrt{A^{2} - x^{2}} = ω \sqrt{18, 75} = 50 \sqrt{3} c m / s$

$\Rightarrow A' = \sqrt{7, 5^{2} + 18, 75} = 5 \sqrt{3} = 8, 66 c m \Rightarrow$ Gần giá trị 9cm nhất.

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 vật khối lượng 100g dao động điều hòa theo phương trình x = 3cos(2πt - $\frac{π}{3}$ ), trong đó x tính bằng xentimét (cm) và t tính bằng giây (s). Lấy $π$ ² = 10. Cơ năng của hệ lò xo là

A. 1,8 J

B. 1,8 mJ

C. 3,6 J

D. 3,6 mJ

Lời giải

Chọn B

Biên độ A = 3 cm = 0,03 m

Cơ năng W = $\frac{1}{2}$ mω²A² = $\frac{1}{2}$ .0,1.(2π)².0,03² = 1,8.10^-3 J = 1,8 mJ

Câu 2

Lực hồi phục tác dụng lên vật dao động điều hòa biên độ A có giá trị cực đại khi vật ở

A. biên dương

B. biên âm

C. vị trí cân bằng

D. vị trí ly độ $\pm \frac{A}{2}$

Lời giải

Chọn B

Lực hồi phục F = -kx

→ Lực hồi phục có giá trị cực đại khi vật ở biên âm

Câu 3

Một vật dao động điều hòa với phương trình: x = 6cos ( $πt - \frac{π}{3}$ ) (cm). Li độ và vận tốc của vật ở thời điểm t = 0 là:

A. x = 6cm; v = 0

B. -3 $\sqrt{3}$ cm; v = 3p cm/s

C. x = 3cm; v = 3p $\sqrt{3}$ cm/s

D. x = 0; v = 6pcm/s

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Xét mạch dao động điện từtự do lý tưởng LC. Điện tích trên tụ biến thiên theo phương trình $q = Q_{0} \cos (ω t + φ)$ . Cường độ dòng trong mạch i sẽ biến thiên điều hòa theo phương trình

A. $i = ω Q_{0} \cos (ω t + φ)$

B. $i = \frac{Q_{0}}{ω} \cos (ω t + φ)$

C. $i = ω Q_{0} \cos (ω t + φ + \frac{π}{2})$

D. $i = \frac{Q_{0}}{ω} \cos (ω t + φ + \frac{π}{2})$

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Một máy biến áp có số vòng dây của cuộn thứ cấp nhỏ hơn số vòng dây của cuộn sơ cấp. Máy biến áp này có tác dụng

A. tăng điện áp và tăng tần số của dòng điện xoay chiều

B. tăng điện áp mà không thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều

C. giảm điện áp và giảm tần số của dòng điện xoay chiều

D. giảm điện áp mà không thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Cho 2 nguồn sóng dao động cùng pha, cùng biên độ a đặt tại hai điểm A và B. Biên độ của sóng tổng hợp tại trung điểm của AB bằng

A. 2a

B. a

C. 0,5a

D. 0

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Hỏi bài tập

Đăng ký gói thi VIP

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +1 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 1 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +3 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 3 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +6 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 6 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

VIP +12 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 12 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

Bình luận

Một vật khối lượng 100g dao động điều hòa theo phương trình x = 3cos(2πt - π3), trong đó x tính bằng xentimét (cm) và t tính bằng giây (s). Lấy π2 = 10. Cơ năng của hệ lò xo là

Lực hồi phục tác dụng lên vật dao động điều hòa biên độ A có giá trị cực đại khi vật ở

Một vật dao động điều hòa với phương trình: x = 6cos (πt-π3) (cm). Li độ và vận tốc của vật ở thời điểm t = 0 là:

Xét mạch dao động điện từtự do lý tưởng LC. Điện tích trên tụ biến thiên theo phương trình q=Q0cos(ωt+φ). Cường độ dòng trong mạch i sẽ biến thiên điều hòa theo phương trình

Một máy biến áp có số vòng dây của cuộn thứ cấp nhỏ hơn số vòng dây của cuộn sơ cấp. Máy biến áp này có tác dụng

Cho 2 nguồn sóng dao động cùng pha, cùng biên độ a đặt tại hai điểm A và B. Biên độ của sóng tổng hợp tại trung điểm của AB bằng

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

🔥 Đề thi HOT:

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Một vật khối lượng 100g dao động điều hòa theo phương trình x = 3cos(2πt - $\frac{π}{3}$ ), trong đó x tính bằng xentimét (cm) và t tính bằng giây (s). Lấy $π$ ² = 10. Cơ năng của hệ lò xo là

Một vật dao động điều hòa với phương trình: x = 6cos ( $πt - \frac{π}{3}$ ) (cm). Li độ và vận tốc của vật ở thời điểm t = 0 là:

Xét mạch dao động điện từtự do lý tưởng LC. Điện tích trên tụ biến thiên theo phương trình $q = Q_{0} \cos (ω t + φ)$ . Cường độ dòng trong mạch i sẽ biến thiên điều hòa theo phương trình