Câu hỏi:

16/11/2021 351

Cho hệ con lắc lò xo như hình vẽ. Vật A và B có khối lượng lần lượt là 100 g và 200 g. Dây nối giữa hai vật rất nhẹ, căng không dãn. Lò xo có chiều dài tự nhiên l₀ = 25 cm, độ cứng k = 50 N/m. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng. Nâng hai vật đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông nhẹ cho hệ dao động điều hòa. Đúng lúc động năng của vật A bằng thế năng của con lắc lò xo lần đầu tiên thì dây nối giữa hai vật A, B bị đứt. Chiều dài lớn nhất của lò xo trong quá trình dao động xấp xỉ bằng

A. 30,16 cm.

B. 34,62 cm.

C. 30,32 cm.

D. 35,60 cm.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bộ 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 có đáp án !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án A

Khi hai vật còn nối với nhau:

Tần số góc của dao động $ω = \sqrt{\frac{k}{m_{A} + m_{B}}} = \frac{10 \sqrt{15}}{3}$

Nâng hai vật đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông nhẹ cho hệ dao động điều hòa với biên độ: $A = Δ l = \frac{(m_{A} + m_{B}) g}{k} = 6 (c m)$

Do $m_{A} = \frac{m_{A} + m_{B}}{3} \to W_{d A} = \frac{1}{3} W_{d}$

Khi $W_{d A} = W_{t} \to \frac{1}{3} W_{d} = W_{t} \to W_{t} = \frac{1}{4} W \to x = \frac{A}{2} = 3 c m$

Vận tốc hai vật lúc này là $v = ω \sqrt{A^{2} - x^{2}} = 30 \sqrt{5} (cm/s)$

Khi B bị đứt, A tiếp tục dao động với $ω^{'} = \sqrt{\frac{k}{m_{A}}} = 10 \sqrt{5}$

Vị trí cân bằng cách vị trí lò xo không dãn: $Δ l^{'} = \frac{m_{A} g}{k} = 2 (cm)$

Như vậy tại thời điểm B bị đứt, li độ mới của A là: $x^{'} = 3 - 2 = 1 c m$ , vận tốc A vẫn bằng $v = 30 \sqrt{5} (cm/s)$

Biên độ dao động của A là: $A^{'} = \sqrt{x^{2} + \frac{v^{2}}{ω^{2}}} = \sqrt{10} (cm)$

Độ dài lớn nhất của lò xo trong quá trình dao động: $l = l_{0} + Δ l + A^{'} = 30, 16 (cm)$

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 »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Trong thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra đồng thời các ánh sáng đơn sắc có bước sóng lần lượt là 390 nm, 520 nm và λ₃. Biết λ₃ có giá trị trong khoảng từ 0,38 μm đến 0,76 μm. Có bao nhiêu giá trị của λ₃ để vị trí vân sáng có màu giống với màu của vân trung tâm và gần vân trung tâm nhất luôn trùng với vị trí vân sáng bậc 24 của bức xạ λ₁?

A. 5.

B. 4.

C. 3.

D. 2.

Lời giải

Đáp án B

Điều kiện trùng nhau của hệ vân sáng hai bức xạ $λ_{1} = 0, 39 μ m$ và $λ_{2} = 0, 52 μ m$ là $\frac{k_{1}}{k_{2}} = \frac{λ_{2}}{λ_{1}} = \frac{0, 52}{0, 39} = \frac{4}{3}$

Để vân trùng màu với vân trung tâm và gần vân trung tâm nhất là vân sáng bậc 24 của bức xạ λ₁ thì tương ứng tại vị trí này là vân sáng bậc 18 của bức xạ λ₂.

→ Điều kiện để có sự trùng nhau giữa vân sáng của hai bức xạ λ₁ và λ₃ tại vị trí k₁ = 21 là $λ_{3} = \frac{24.0, 39}{k_{3}} = \frac{9, 36}{k_{3}} μ m$ , lập bảng ta tìm được

k₃	13	14	15	16	17	19	20	21	22	23
λ₃	0,72	0,6685	0,624	0,585	0,5505	0,4926	0,468	0,4457	0,4254	0,4069

Để thỏa mãn bài toán thì k₁:k₂:k₃ phải tối giản $\to k_{3} = 13, 17, 19, 23$

Câu 2

Hiện nay người ta thường dùng cách nào sau đây để làm giảm hao phí điện năng trong quá trình truyền tải đi xa?

A. Xây dựng nhà máy điện gần nơi tiêu thụ.

B. Dùng dây dẫn bằng vật liệu siêu dẫn.

C. Tăng hiệu điện thế trước khi truyền tải điện năng đi xa.

D. Tăng tiết diện dây dẫn dùng để truyền tải.

Lời giải

Đáp án C

Công suất hao phí: $Δ P = \frac{P^{2} R}{U^{2} \cos^{2} φ}$

→ Để giảm hao phí khi truyền tải điện năng đi xa thì người ta thường tăng hiệu điện thế trước khi chuyển đi.

Câu 3

Ở nước ta, mạng điện dân dụng sử dụng điện áp

A. xoay chiều với giá trị hiệu dụng là $220 \sqrt{2} V$ .

B. xoay chiều với giá trị cực đại là 220 V.

C. xoay chiều với giá trị hiệu dụng là 220 V.

D. một chiều với giá trị là 220 V.

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

Dao động tắt dần không có đặc điểm nào sau đây?

A. Động năng giảm dần theo thời gian.

B. Tốc độ cực đại giảm dần theo thời gian.

C. Biên độ giảm dần theo thời gian.

D. Năng lượng giảm dần theo thời gian.

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

Gọi r₀ là bán kính quỹ đạo dừng thứ nhất của nguyên tử hiđro. Khi bị kích thích nguyên tử hiđro không thể có quỹ đạo

A. 2r₀.

B. 16r₀.

C. 4r₀.

D. 9r₀.

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

Khi chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo L, nguyên tử hiđro phát ra photon có bước sóng 0,6563 µm. Khi chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L, nguyên tử hiđro phát ra photon có bước sóng 0,4861 µm. Khi chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo M, nguyên tử hiđro phát ra photon có bước sóng là

A. 0,1702 µm.

B. 1,1424 µm.

C. 0,2793 µm.

D. 1,8744 µm.

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

Hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số, ngược pha nhau có biên độ lần lượt là A₁ và A₂. Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ là

A. $\sqrt{|A_{1}^{2} - A_{2}^{2}|}$

B. $A_{1} + A_{2}$

C. $|A_{1} - A_{2}|$

D. $A_{1}^{2} + A_{2}^{2}$

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

Xem thêm các câu hỏi khác »

Hiện nay người ta thường dùng cách nào sau đây để làm giảm hao phí điện năng trong quá trình truyền tải đi xa?

Ở nước ta, mạng điện dân dụng sử dụng điện áp

Dao động tắt dần không có đặc điểm nào sau đây?

Gọi r0 là bán kính quỹ đạo dừng thứ nhất của nguyên tử hiđro. Khi bị kích thích nguyên tử hiđro không thể có quỹ đạo

Hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số, ngược pha nhau có biên độ lần lượt là A1 và A2. Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ là

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Gọi r₀ là bán kính quỹ đạo dừng thứ nhất của nguyên tử hiđro. Khi bị kích thích nguyên tử hiđro không thể có quỹ đạo

Hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số, ngược pha nhau có biên độ lần lượt là A₁ và A₂. Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ là