Câu hỏi:

18/11/2021 362

Một lò xo và một sợi dây đàn hồi nhẹ có cùng chiều dài tự nhiên được treo thẳng đứng vào cùng một điểm cố định, đầu còn lại của lò xo và sợi dây gắn vào vật nặng có khối lượng m = 100 g như hình vẽ. Lò xo có độ cứng k₁ = 10 N/m, sợi dây khi bị kéo dãn xuất hiện lực đàn hồi có độ lớn tỷ lệ với độ giãn của sợi dây với hệ số đàn hồi k₂ = 30 N/m (sợi dây khi bị kéo dãn tương đương như một lò xo, khi dây bị cùng lực đàn hồi triệt tiêu) Ban đầu vật đang ở vị trí cân bằng, kéo vật thẳng đứng xuống dưới một đoạn a = 5 cm rồi thả nhẹ. Khoảng thời gian kể từ khi thả cho đến khi vật đạt độ cao cực đại lần thứ nhất xấp xỉ bằng

A. 0,157 s.

B. 0,751 s.

C. 0,175 s.

D. 0,457 s.

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 C

Chọn gốc tọa độ tại VTCB: chiều dương hướng xuống dưới.

Độ giãn của hệ lò xo + dây đàn hồi khi vật ơt VTCB: $Δ l = \frac{m g}{k} = \frac{0, 1.10}{40} = 2, 5 cm$

− Khoảng thời gian từ khi thả vật đến khi vật đạt độ cao cực đại lần thứ nhất được chia làm hai giai đoạn:

+ Giai đoạn 1 (sợi dây bị kéo giãn tương đương như một lò xo): Vật đi từ vị trí biên x = 5 cm đến vị trí $x = - Δ l = - 2, 5 cm$

+ Giai đoạn 2 (khi dây bị trùng lực đàn hồi bị triệt tiêu): Vật đi từ vị trí $x = - Δ l = - 2, 5 cm$ đến biên âm.

− Giai đoạn 1: Hệ dao động gồm lò xo và sợi dây dàn hồi nhẹ có cùng chiều dài tự nhiên treo thẳng đứng vào cùng một điểm cố định đầu còn lại của lò xo và sợi dây gắn vào vật nặng được coi như hai lò xo mắc song song

$\begin{array}{l} \Rightarrow k = k_{1} + k_{2} = 10 + 30 = 40 N/m \\ T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}} = 2 π \sqrt{\frac{0, 1}{40}} = 0, 1 π (s) \end{array}$

Ban đầu vật ở VTCB, kéo vật thẳng đứng xuống dưới một đoạn a = 5cm rồi thả nhẹ → A = 5 cm.

Thời gian vật đi từ x = 5 cm đến x = -2,5 cm được biểu diễn trên đường tròn lượng giác:

Một lò xo và một sợi dây đàn hồi nhẹ có cùng chiều dài tự nhiên (ảnh 2)

→ Góc quét: $α_{1} = \frac{π}{2} + \frac{π}{6} = \frac{2 π}{3} \Rightarrow t_{1} = \frac{2 π}{3} \frac{T}{2 π} = \frac{2 π}{3} . \frac{0, 1 π}{2 π} = \frac{π}{30} s$

Tại li độ x = -2,5 cm vật có vận tốc: $v = ω \sqrt{A^{2} - x^{2}} = \frac{2 π}{0, 1 π} \sqrt{5^{2} - 2, 5^{2}} = 50 \sqrt{3} (c m / s)$

− Giai đoạn 2:

Độ giãn của lò xo ở VTCB: $Δ l^{'} = \frac{m g}{k_{1}} = 10 c m$ → tại vị trí lò xo không biến dạng x = -10 cm.

Vật dao động điều hòa với chu kì và biên độ:

$\{\begin{cases} T^{'} = 2 π \sqrt{\frac{m}{k_{1}}} = 2 π \sqrt{\frac{0, 1}{10}} = 0, 2 π (s) \Rightarrow ω^{'} = \frac{2 π}{0, 2 π} = 10 r a d / s \\ A^{'} = \sqrt{x^{2} + \frac{v^{2}}{{ω^{'}}^{2}}} = \sqrt{{(- 10)}^{2} + \frac{{(50 \sqrt{3})}^{2}}{10^{2}}} = 5 \sqrt{7} c m \end{cases}$

Vật đi từ vị trí $x = - Δ l = - 10 cm$ đến biên âm $x = - 5 \sqrt{7} cm$ được biểu diễn trên đường tròn lượng giác:

Một lò xo và một sợi dây đàn hồi nhẹ có cùng chiều dài tự nhiên (ảnh 3)

Từ đường tròn lượng giác, ta tính được: $α_{2} = 0, 71 rad/s \Rightarrow t_{2} = \frac{α_{2}}{ω^{'}} = 0, 071 s$

→ Khoảng thời gian kể từ khi thả vật đến khi vật đạt độ cao cực đại: $t = t_{1} + t_{2} = 0, 175 s$

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

Quang phổ vạch phát xạ là hệ thống cách vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối. Quang phổ vạch phát xạ được phát ra khi

A. nung nóng khối chất lỏng.

B. kích thích khối khí ở áp suất thấp phát sáng.

C. nung nóng vật rắn ở nhiệt độ cao.

D. nung nóng chảy khối kim loại.

Lời giải

Đáp án B

Quang phổ vạch được phát ra khi kích thích khối khí ở áp suất thấp.

Câu 2

Một sóng điện từ có tần số f truyền trong chân không với tốc độ c. Bước sóng của sóng này là

A. $λ = \frac{2 π c}{f}$

B. $λ = \frac{2 π f}{c}$

C. $λ = \frac{f}{c}$

D. $λ = \frac{c}{f}$

Lời giải

Đáp án D

Bước sóng của sóng điện từ truyền trong chân không được xác định bởi biểu thức $λ = \frac{c}{f}$

Câu 3

Cho phản ứng hạt nhân $_{0}^{1} n +_{92}^{235} U \to_{38}^{94} S r + X + 2_{0}^{1} n .$ Hạt nhân X có cấu tạo gồm

A. 54 proton và 140 nuleon.

B. 54 proton và 140 nơtron.

C. 86 proton và 140 nơtron.

D. 86 proton và 54 nơtron.

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

Hai điện tích q₁= − q₂= 5.10⁻⁹C, đặt tại hai điểm cách nhau 10 cm trong chân không. Độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua 2 điện tích và cách đều hai điện tích bằng

A. 1800 V/m.

B. 0 V/m.

C. 36000 V/m.

D. 1,800 V/m.

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

Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử

A. chỉ phát ra sóng điện từ và biến đổi thành hạt nhân khác.

B. bị vỡ ra thành hai hạt nhân có số khối trung bình.

C. tự động phát ra tia phóng xạ và thay đổi cấu tạo hạt nhân.

D. khi bị kích thích phát ra các tia phóng xạ như α, β, γ.

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 nói về sóng âm, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Sóng âm trong không khí là sóng ngang.

B. Tốc độ truyền sóng âm phụ thuộc bản chất môi trường truyền sóng.

C. Sóng âm không truyền được trong chân không.

D. Tần số sóng âm không thay đổi khi truyền từ không khí vào nước.

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

Chọn phát biều sai về dao động duy trì.

A. Có chu kỳ bằng chu kỳ dao động riêng của hệ.

B. Năng lượng cung cấp cho hệ đúng bằng phần năng lượng mất đi trong mỗi chu kỳ.

C. Có tần số dao động không phụ thuộc năng lượng cung cấp cho hệ.

D. Có biên độ phụ thuộc vào năng lượng cung cấp cho hệ trong mỗi chu kỳ.

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

Quang phổ vạch phát xạ là hệ thống cách vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối. Quang phổ vạch phát xạ được phát ra khi

Một sóng điện từ có tần số f truyền trong chân không với tốc độ c. Bước sóng của sóng này là

Cho phản ứng hạt nhân 01n + 92235U→3894Sr + X + 201n. Hạt nhân X có cấu tạo gồm

Hai điện tích q1= − q2= 5.10−9 C, đặt tại hai điểm cách nhau 10 cm trong chân không. Độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua 2 điện tích và cách đều hai điện tích bằng

Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử

Khi nói về sóng âm, phát biểu nào sau đây là sai?

Chọn phát biều sai về dao động duy trì.

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

Cho phản ứng hạt nhân $_{0}^{1} n +_{92}^{235} U \to_{38}^{94} S r + X + 2_{0}^{1} n .$ Hạt nhân X có cấu tạo gồm

Hai điện tích q₁= − q₂= 5.10⁻⁹C, đặt tại hai điểm cách nhau 10 cm trong chân không. Độ lớn cường độ điện trường tại điểm nằm trên đường thẳng đi qua 2 điện tích và cách đều hai điện tích bằng