Câu hỏi:

11/11/2021 951

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

Bình luận


Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Phát biểu nào sau đây không đúng?

Xem đáp án » 11/11/2021 14,090

Câu 2:

Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC có dạng i = 0,05cos(2000t) (A). Tần số góc dao động của vật là

Xem đáp án » 11/11/2021 9,741

Câu 3:

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

Xem đáp án » 11/11/2021 5,716

Câu 4:

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

Xem đáp án » 11/11/2021 5,134

Câu 5:

Dùng một hạt α có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân 714N đang đứng yên gây ra phản ứng: α+714N11p+O817. Hạt proton bay theo phương vuông góc với phương bay tới của hạt α. Cho khối lượng các hạt nhân: mα = 4,0015 u; mp = 1,0073 u; mN14 13,9992u; mO17 = 16,9947 u. Biết 1 u = 931,5 MeV/c2. Điện năng của hạt nhân là

Xem đáp án » 11/11/2021 2,516

Câu 6:

Cho đoạn mạch gồm điện trở thuần R nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Khi dòng điện xoay chiều có tần số góc ω chạy qua thì tổng trở của đoạn mạch là

Xem đáp án » 11/11/2021 2,346

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

Xem đáp án » 11/11/2021 2,135
Vietjack official store
Đăng ký gói thi VIP

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 - 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 - 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 - 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