Câu hỏi:

13/04/2022 1,321

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 100g được treo vào đầu tự do của một lò xo có độ cứng $k = 20 N / m$ . Vật nặng m được đặt trên một giá đỡ nằm ngang M tại vị trí lò xo không biến dạng. Cho giá đỡ M chuyển động nhanh dần đều xuống phía dưới với gia tốc $a = 2 m / s^{2}$ . Lấy $g = 10 m / s^{2}$ . Ở thời điểm lò xo dài nhất lần đầu tiên, khoảng cách giữa vật m và giá đỡ M gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 16 cm.

B. 3 cm.

C. 5 cm.

D. 14 cm.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: [Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải (30 đề) !!

Giao bài

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án B

Phương pháp giải:

Công thức tính tần số góc của con lắc lò xo: $ω = \sqrt{\frac{k}{m}}$

Công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều: $\{\begin{cases} v = v_{0} + a t \\ s = v_{0} t + \frac{1}{2} a t^{2} \end{cases}$

Áp dụng định luật II Niuton. Khi vật dời giá đỡ thì $N = 0$

Giải chi tiết:

Tần số góc của con lắc là: $ω = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{20}{0, 1}} = 10 \sqrt{2} (r a d / s)$

Phương trình định luật II Niuton cho vật m là: $\vec{P} + \vec{N} + \vec{F_{d h}} = m . \vec{a} (*)$

Chiếu (*) theo phương chuyển động ta có: $P - N - F_{d h} = m a$

Tại vị trí m dời khỏi giá đỡ thì:

$N = 0 \Rightarrow P - F_{d h} = m a \Rightarrow m g - k . Δ l = m a 90^{\circ}$

$\Rightarrow Δ l = \frac{m g - m a}{k} = \frac{0, 1 (10 - 2)}{20} = 0, 04 (m) = 4 (c m)$

Phương trình quãng đường chuyển động của vật là: $s = v_{0} t + \frac{1}{2} a t^{2} = \frac{1}{2} a t^{2}$

Tại vị trí vật m dời khỏi giá đỡ thì hai vật đã đi được một khoảng thời gian:

$t = \sqrt{\frac{2 s}{a}} = \sqrt{\frac{2. Δ l}{a}} = \sqrt{\frac{2.0, 04}{2}} = 0, 2 s$

Vận tốc của vật m ngay sau khi dời giá đỡ là:

$v = v_{0} + a t = 0 + 2.0, 2 = 0, 4 (m / s) = 40 (c m / s)$

Sau khi rời khỏi giá đỡ, vật dao động quanh vị trí cân bằng mới, tại vị trí này lò xo giãn:

$Δ l_{0} = \frac{m g}{k} = \frac{0, 1.10}{20} = 0, 05 (m) = 5 (c m)$

Ta sử dụng VTLG xác định thời gian từ khi M tách khỏi m đến khi lò xo dài nhất lần đầu tiên. Góc quét tương ứng là: $α \approx 109^{0}$ tương ứng với khoảng thời gian: $t = \frac{α}{ω} = \frac{\frac{109 π}{180}}{10 \sqrt{2}} = 0, 1345 s$

Quãng đường vật M đi được trong khoảng thời gian này là:

$S_{M} = v t + \frac{1}{2} a t^{2} = 40.0, 1345 + \frac{1}{2} .200.0, 1345^{2} = 7, 2 (c m)$

Quãng đường vật m đi được trong khoảng thời gian này là: $S_{m} = 3 + 1 = 4 (c m)$

Khoảng cách giữa hai vật là: $Δ S = S_{M} - S_{m} = 7, 2 - 4 = 3, 2 (c m)$

Đang tải chế độ Học...

Hot: 1000+ đề thi giữa kì 1 lớp 1-12 đầy đủ các môn (Update 2026) (chỉ từ 60k). Tải ngay

ĐẶC QUYỀN VIP

Đăng ký VIP để học và luyện thi không giới hạn

Trọn bộ quyền lợi trên Vietjack, trong một tài khoản.

Phòng luyện thi cấp tốc: ĐGNL - ĐGTD, Tốt nghiệp THPT, Ôn vào 10, Ôn vào 6, Ôn Giữa kì/Cuối kì
Hơn 200K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 3tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem hàng ngàn 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
Đăng ký ngay

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k, dao động điều hoà dọc theo trục Ox quanh vị trí cân bằng O. Biểu thức lực kéo về tác dụng lên vật theo li độ x là:

A. $F = k x$

B. $F = - \frac{1}{2} k x$

C. $F = - k x$

D. $F = \frac{1}{2} k x^{2}$

Lời giải

Đáp án C

Phương pháp giải:

Lực kéo về: $F_{k v} = - k x$

Giải chi tiết:

Biểu thức lực kéo về tác dụng lên vật là: $F_{k v} = - k x$

Câu 2

Một vật dao động điều hoà theo phương trình $x = 6 c o s (4 π t) c m$ , biên độ dao động của vật là

A. 4m.

B. 6m.

C. 6cm.

D. 4cm.

Lời giải

Đáp án C

Phương pháp giải:

Phương trình dao động: $x = A \cos (ω t + φ)$

Trong đó: x là li độ

A là biên độ dao động

ω là tần số góc

φ là pha ban đầu

$(ω t + φ)$ là pha dao động

Giải chi tiết:

Phương trình dao động $x = 6 \cos (4 π t) c m$ có biên độ dao động là: $A = 6 (c m)$

Câu 3

Một sóng truyền theo phương ngang AB. Tại một thời điểm nào đó, hình dạng sóng được biểu diễn như trên hình bên. Biết rằng điểm M đang đi lên vị trí cân bằng. Sau thời điểm này $\frac{T}{2}$ (T là chu kỳ dao động sóng) thì điểm N đang

A. đi lên.

B. nằm yên.

C. đi xuống.

D. có tốc độ cực đại.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Cho mạch xoay chiều AB không phân nhánh như hình vẽ. Dùng vôn kế nhiệt đo được điện áp trên đoạn AN bằng 150V , và trên đoạn MN bằng 100V . Biết điện áp tức thời trên AN và trên MB vuông pha với nhau. Điện áp hiệu dụng trên MB bằng

A. $150 V$

B. $50 \sqrt{10} V$

C. $60 \sqrt{5} V$

D. $120 V$

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Trong dao động điều hòa, đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc vào ly độ có dạng là một

A. Đường tròn.

B. Hypebol.

C. Parabol.

D. Elip.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần và cuộn dây thuần cảm mắc nối tiếp với $Z_{L} = 10 Ω$ , hiệu điện thế hiệu dụng có giá trị ổn định. R thay đổi $R = R_{1}$ , hoặc $R = R_{2}$ thì công suất của mạch bằng nhau. Lúc $R = R_{1}$ thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu L bằng 2 lần hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu L lúc $R = R_{2}$ , $R_{1}$ và $R_{2}$ có thể nhận giá trị nào sau đây?

A. $R_{1} = 25 Ω; R_{2} = 4 Ω$

B. $R_{1} = 4 Ω; R_{2} = 25 Ω$

C. $R_{1} = 20 Ω; R_{2} = 5 Ω$

D. $R_{1} = 5 Ω; R_{2} = 20 Ω$

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Bằng việc đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách bảo mật của Vietjack.

Lớp 12

Lớp 11

Lớp 10

Ôn vào 10

Lớp 9

Lớp 8

Lớp 7

Lớp 6

Ôn vào 6

Lớp 5

Lớp 4

Lớp 3

Lớp 2

Lớp 1

Đại học

ĐGNL - ĐGTD

Tốt nghiệp THPT

Lớp 12

Lớp 11

Lớp 10

Ôn vào 10

Lớp 9

Lớp 8

Lớp 7

Lớp 6

Ôn vào 6

Lớp 5

Lớp 4

Lớp 3

Lớp 2

Lớp 1

V-ACT

HSA

TSA

SPT

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lí

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lí

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Một vật dao động điều hoà theo phương trình $x = 6 c o s (4 π t) c m$ , biên độ dao động của vật là