Câu hỏi:

28/04/2022 958

Một lò xo nhẹ có chiều dài tự nhiên l0, có độ cứng $k_{0} = 16 N /m,$ được cắt thành hai lò xo có chiều dài lần lượt là $l_{1} = 0, 8 l_{0}$ và $l_{2} = 0, 2 l_{0} .$ Lấy hai lò xo sau khi cắt liên kết với hai vật có cùng khối lượng 0,5kg. Cho hai con lắc lo xo mắc vào hai mặt tường đối diện nhau và cùng đặt trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang (các lò xo đồng trục). Khi hai lò xo chưa biến dạng thì khoảng cách hai vật là 12cm. Lúc đầu, giữ các vật để cho các lò xo đều bị nén đồng thời thả nhẹ để hai vật dao động cùng động năng cực đại là 0,1J. Kể từ lúc thả vật, sau khoảng thời gian ngắn nhất Δt thì khoảng cách giữa hai vật là nhỏ nhất và giá trị đó là b. Lấy $π^{2} = 10.$ Chọn đáp số đúng.

A.

b = 4, 5 c m; Δ t = 0, 1 s

B.

b = 4, 5 c m; Δ t = \frac{1}{3} s

C.

b = 7, 5 c m; Δ t = \frac{1}{3} s

D.

b = 7, 5 c m; Δ t = 0, 1 s

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải !!

Bắt đầu thi

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

+ Tần số góc của con lắc lò xo: $ω = \sqrt{\frac{k}{m}}$

+ Năng lượng của con lắc đơn: $W = \frac{1}{2} k A^{2}$

+ Công thức cắt ghép lò xo: Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành n lò xo có độ cứng $k_{1}, k_{2} \dots k_{n}$ và chiều dài tương ứng là $l_{1}, l_{2}, \dots l_{n}$ thì: $k l = k_{1} l_{1} = k_{2} l_{2} = \dots = k_{n} l_{n} \Rightarrow k ~ \frac{1}{l}$

và chiều dài tương ứng là $l_{1}, l_{2}, \dots l_{n}$

Cách giải:

+ Độ cứng của lò xo sau khi cắt là: $\{\begin{array}{l} k_{1} = \frac{k_{0}}{0, 8} = 20 N /m \\ k_{2} = \frac{k_{0}}{0, 2} = 80 N /m \end{array} \Rightarrow k_{2} = 4 k_{1} \Rightarrow ω_{2} = 2 ω_{1} = 4 π$

+ Biên độ dao động: $W = \frac{1}{2} k A^{2} \Rightarrow A = \sqrt{\frac{2 W}{k}} \Rightarrow \{\begin{cases} A_{1} = 10 c m \\ A_{2} = 5 c m \end{cases}$

Chọn trục toạ độ như hình vẽ:

Gọi $O_{1}; O_{2}$ lần lượt là VTCB của vật 1 và vật 2:

Phương trình dao động của vật 1 và vật 2 là: $\{\begin{cases} x_{1} = 10 \cos (ω t + π) \\ x_{2} = 12 + \cos (2 ω t) \end{cases}$

Khoảng cách giữa hai vật là: $d = x_{2} - x_{1} = 10 \cos^{2} (ω t) + 10 \cos (ω t) + 7$

Đặt $x = \cos (ω t)$ ta có phương trình bậc hai: $10 x^{2} + 10 x + 7$

$d_{\min} \Leftrightarrow x = \frac{- b}{2 a} = - \frac{1}{2} \Leftrightarrow \cos (ω t) = - \frac{1}{2}$

$\Leftrightarrow \cos 2 π t = - \frac{1}{2} \Leftrightarrow 2 π t = \pm \frac{2 π}{3} + 2 k π \Rightarrow t_{\min} = \frac{1}{3} s$

Khi đó $d_{\min} = 10 {(- \frac{1}{2})}^{2} + 10. - \frac{1}{2} + 7 = 4, 5 c m$

Chọn B.

Bình luận

Câu 1:

Một dòng điện xoay chiều có cường độ $i = 2 \sqrt{2} \cos (100 π t + \frac{π}{2}) (A) .$ Chọn phát biểu sai:

A. Tần số $f = 50 Hz$

B. Pha ban đầu $φ = \frac{π}{2}$

C.Tại thời điểm $t = 0, 15 s$ cường độ dòng điện cực đại

D. Cường độ dòng điện hiệu dụng I=2A

Xem đáp án » 28/04/2022 15,774

Câu 2:

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

A. Giảm điện áp và giảm tần số của dòng điện xoay chiều

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

C. Tăng điện áp và tăng tần số của dòng điện xoay chiều.

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

Xem đáp án » 04/04/2022 3,159

Câu 3:

Bước sóng của ánh sáng đỏ trong không khí là 0,75 μm. Bước sóng của nó trong nước là bao nhiêu. Biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là $\frac{4}{3} .$

A. 0,632μm.

B. 0,546μm.

C. 0,445μm.

D. 0,562μm.

Xem đáp án » 28/04/2022 2,888

Câu 4:

Cho mạch điện RLC với $R = 50 Ω, L = \frac{1}{2 π} H, C = \frac{10^{- 4}}{2 π} F .$ Tần số dòng điện $f = 50 H z .$ Độ lệch pha giữa $u_{R L}$ và $u_{C}$ là:

A. $\frac{π}{4} r a d$

B. $\frac{3 π}{4} r a d$

C. $\frac{π}{2} r a d$

D. $\frac{5 π}{6} r a d$

Xem đáp án » 28/04/2022 2,754

Câu 5:

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y- âng thì khoảng cách từ vân sáng bậc 4 bên này đến vân sáng bậc 5 bên kia so với vân sáng trung tâm là

A. 7i

B. 8i

C. 10i

D. 9i

Xem đáp án » 04/04/2022 2,101

Câu 6:

Tại nơi có $g = 9, 8 {m/s}^{2},$ một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1m đang dao đông điều hòa với biên độ góc 0,1 rad. Ở vị trí có li độ góc 0,05rad vật nhỏ của con lắc có tốc độ là:

A. 15,7 cm/s

B. 27,1 cm/s

C. 2,7 cm/s

D. 1,6 cm/s

Xem đáp án » 04/04/2022 1,994

Câu 7:

Một chiếc pin điện thoại có ghi $(3,6V - 1000mAh)$ Điện thoại sau khi sạc đầy, pin có thể dùng để nghe gọi liên tục trong 5h. Bỏ qua mọi hao phí. Công suất tiêu thụ điện trung bình của chiếc điện thoại trong quá trình đó là

A. 7,20W.

B. 3,60W.

C. 0,72W.

D. 0,36W.

Xem đáp án » 04/04/2022 1,778

Bình luận

Một dòng điện xoay chiều có cường độ $i = 2 \sqrt{2} \cos (100 π t + \frac{π}{2}) (A) .$ Chọn phát biểu sai:

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

Bước sóng của ánh sáng đỏ trong không khí là 0,75 μm. Bước sóng của nó trong nước là bao nhiêu. Biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là $\frac{4}{3} .$

Cho mạch điện RLC với $R = 50 Ω, L = \frac{1}{2 π} H, C = \frac{10^{- 4}}{2 π} F .$ Tần số dòng điện $f = 50 H z .$ Độ lệch pha giữa $u_{R L}$ và $u_{C}$ là:

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y- âng thì khoảng cách từ vân sáng bậc 4 bên này đến vân sáng bậc 5 bên kia so với vân sáng trung tâm là

Tại nơi có $g = 9, 8 {m/s}^{2},$ một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1m đang dao đông điều hòa với biên độ góc 0,1 rad. Ở vị trí có li độ góc 0,05rad vật nhỏ của con lắc có tốc độ là:

Một chiếc pin điện thoại có ghi $(3,6V - 1000mAh)$ Điện thoại sau khi sạc đầy, pin có thể dùng để nghe gọi liên tục trong 5h. Bỏ qua mọi hao phí. Công suất tiêu thụ điện trung bình của chiếc điện thoại trong quá trình đó là

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:

Bình luận

Một dòng điện xoay chiều có cường độ i=22cos100πt+π2(A). Chọn phát biểu sai:

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

Bước sóng của ánh sáng đỏ trong không khí là 0,75 μm. Bước sóng của nó trong nước là bao nhiêu. Biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là 43.

Cho mạch điện RLC với R=50Ω,L=12πH,C=10−42πF. Tần số dòng điện f=50Hz. Độ lệch pha giữa uRL và uC là:

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y- âng thì khoảng cách từ vân sáng bậc 4 bên này đến vân sáng bậc 5 bên kia so với vân sáng trung tâm là

Tại nơi có g=9,8m/s2, một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1m đang dao đông điều hòa với biên độ góc 0,1 rad. Ở vị trí có li độ góc 0,05rad vật nhỏ của con lắc có tốc độ là:

Một chiếc pin điện thoại có ghi (3,6V−1000mAh) Điện thoại sau khi sạc đầy, pin có thể dùng để nghe gọi liên tục trong 5h. Bỏ qua mọi hao phí. Công suất tiêu thụ điện trung bình của chiếc điện thoại trong quá trình đó là

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 dòng điện xoay chiều có cường độ $i = 2 \sqrt{2} \cos (100 π t + \frac{π}{2}) (A) .$ Chọn phát biểu sai:

Bước sóng của ánh sáng đỏ trong không khí là 0,75 μm. Bước sóng của nó trong nước là bao nhiêu. Biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là $\frac{4}{3} .$

Cho mạch điện RLC với $R = 50 Ω, L = \frac{1}{2 π} H, C = \frac{10^{- 4}}{2 π} F .$ Tần số dòng điện $f = 50 H z .$ Độ lệch pha giữa $u_{R L}$ và $u_{C}$ là:

Tại nơi có $g = 9, 8 {m/s}^{2},$ một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1m đang dao đông điều hòa với biên độ góc 0,1 rad. Ở vị trí có li độ góc 0,05rad vật nhỏ của con lắc có tốc độ là:

Một chiếc pin điện thoại có ghi $(3,6V - 1000mAh)$ Điện thoại sau khi sạc đầy, pin có thể dùng để nghe gọi liên tục trong 5h. Bỏ qua mọi hao phí. Công suất tiêu thụ điện trung bình của chiếc điện thoại trong quá trình đó là