Câu hỏi:

11/11/2021 959

Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm một vật nặng khối lượng m = 100 g và lò xo có độ cứng k = 20 N/m. Vật nặng được đặt trên giá đỡ nằm ngang sao cho lò xo không biến dạng. Cho giá đỡ đi xuống không vận tốc đầu với gia tốc a = 2,0 m/s2. Bỏ qua mọi ma sát và lực cản, lấy g = 10 m/s2. Ở thời điểm lò xo dài nhất lần đầu tiên, khoảng cách giữa vật nặng và giá đỡ gần giá trị nào nhất sau đây?

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Đáp án C

+ Mấu chốt của bài toán ta phải tìm được vị trí vật rời khỏi giá đỡ → sau đó vật sẽ dao động điều hòa.

Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm một vật nặng khối lượng m = 100 g (ảnh 1)

Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm một vật nặng khối lượng m = 100 g (ảnh 2)

+ Chọn trục Ox theo phương thẳng đứng, gốc O trùng với vị trí cân bằng của con lắc lò xo, có chiều dương hướng xuống.

+ Các lực tác dụng lên vật trong quá trình chuyển động cùng giá đỡ là: P, N, Fdh (như hình vẽ)

+ Áp dụng định luật II Niuton cho vật: P+N+Fdh=ma (1)

Chiếu (1)Ox:PNFdh=ma

+ Khi vật m rời khỏi giá đỡ thì N=0PFdh=maFdh=mgma=0,8N

→ Độ dãn của lò xo khi đó là Δl=Fdhk=0,04m=4cm

+ Sau khi rời lò xo bắt đầu dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng O (Δl0=mgk=0,05m=5cm)

→ Li độ của vật tại vị trí rời giá đỡ: x=54=1cm

+ Vận tốc của vật tại vị trí rời: v2v02=2asv20=2.2.0,04v=0,4 m/s=40 cm/s

+ Tần số góc dao động con lắc: ω=km=102 rad/s

→ Biên độ dao động của con lắc là: A=v2ω2+x2=3cm

+ Quãng đường vật m đi từ vị trí rời (x = − 1) → vị trí lò xo dãn cực đại (+A = 3) là:

S1=1+3=4cm

+ Thời gian vật m đi từ vị trí rời (x = − 1) → vị trí lò xo dãn cực đại ((+A = 3) là:

t=arcsin13+π2102=0,135s

+ Quãng đường giá đỡ đi được từ vị trí rời đến khi lò xo dãn cực đại:

S2=v0t+12at2=40.0,135+12.200.0,1352=7,23cm

→ Khoảng cách giá đỡ và vật khi đó là: Δd=7,234=3,23cm

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Phát biểu nào sau đây không đúng?

Lời giải

Đáp án D

Sóng cơ không truyền được trong chân không còn sóng điện từ thì truyền được trong chân không.

Lời giải

Đáp án B

Tần số góc của mạch dao động LC: ω=2000 rad/s

Câu 3

Các tia không bị lệch trong điện trường và từ trường là

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

Trong chân không, các bức xạ được sắp xếp theo thứ tự bước sóng giảm dần là

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

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 7

Trong quá trình truyền tải điện năng, biện pháp làm giảm hao phí trên đường dây tải điện được sử dụng chủ yếu hiện nay là

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