Câu hỏi:

14/05/2022 776

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm một lò xo nhẹ có độ cứng 40N/m và một quả cầu nhỏ có khối lượng 80g. Nâng quả cầu lên theo phương thẳng đứng tới vị trí lò xo bị nén 2 cm rồi thả nhẹ, con lắc dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng O. Khi quả cầu tới vị trí biên dưới O thì nó dính nhẹ vào một quả cầu có khối lượng 20g đang đứng yên tại đó. Hệ hai quả cầu sau đó dao động điều hòa. Lấy $g = 10 m / s^{2} .$ Độ lớn động lượng của hệ hai quả cầu khi đi qua O sau đó bằng

A. 0,008 kgm/s.

B. 0,041 kgm/s.

C. 0,07 kgm/s.

Đáp án chính xác

D. 0,025 kgm/s.

Xem lời giải

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

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

Động lượng: $p = m . v$

Độ giãn lò xo tại VTCB: $Δ l = \frac{m g}{k}$

Tốc độ cực đại: $v_{\max} = ω A$

Hệ thức độc lập theo thời gian: $A^{2} = x^{2} + \frac{v^{2}}{ω^{2}}$

Động lượng: $p = m . v$

Cách giải:

Độ biến dạng của lò xo tại VTCB: $Δ l = \frac{m g}{k} = \frac{0, 08.10}{40} = 0, 02 m = 2 (c m)$

Người ta nâng vật lên trên vị trí lò tự nhiên 2cm, tức cách VTCB 4cm $\Rightarrow A = 4 c m$

Khi vật cách VTCB 4cm (biên dưới), vật dính thêm 1 quả cầu nhỏ ⇒ VTCB bị dịch xuống O' với:

$O O^{'} = \frac{m^{'} . g}{k} = \frac{0, 02 \cdot 10}{40} = {5.10}^{- 3} m = 0, 5 (c m)$

Hệ 2 vật có vận tốc v = 0, li độ $x = 3, 5 c m \Rightarrow A^{'} = 3, 5 (c m)$

Tần số góc mới $ω^{'} = \sqrt{\frac{k}{m + m^{'}}} = \sqrt{\frac{40}{0, 08 + 0, 02}} = 20 (r a d / s)$

Khi qua O, vật có li độ 0,5cm thì có vận tốc là: $v_{O} = ω^{'} \sqrt{A^{', 2} - x^{2}} = 20 . \sqrt{3, 5^{2} - 0, 5^{2}} = 0, 4 \sqrt{3} (m / s)$

Động lượng hệ hai vật khi đó là: $p = m v_{O} = 0, 1.0, 4 \sqrt{3} \approx 0, 07 k g . m / s$

Chọn C.

Bình luận

Câu 1:

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k, dao động điều hòa 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. $F = \frac{1}{2} k x$

B. $F = k x$

C.

$F = - k x$

D.

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

Xem đáp án » 14/05/2022 1,041

Câu 2:

Quang phổ vạch của chất khí loãng có số lượng vạch và vị trí các vạch

A. Phụ thuộc vào bản chất của chất khí.

B. Phụ thuộc vào cách kích thích.

C. Phụ thuộc vào áp suất.

D. Phụ thuộc vào nhiệt độ.

Xem đáp án » 13/05/2022 963

Câu 3:

Một vật dao động trên trục Ox có phương trình dao động là $x = 5 \cos (2 π t + 0, 75 π) cm .$ Biên độ dao động của vật bằng

A. 20cm.

B. 10cm.

C. 5cm.

D. 2,5cm.

Xem đáp án » 14/05/2022 951

Câu 4:

Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động tắt dần?

A. Biên độ dao động giảm dần theo thời gian.

B. Lực ma sát càng lớn thì sự tắt dần càng nhanh.

C. Cơ năng của dao động giảm dần theo thời gian.

D. Li độ dao động biến thiên điều hòa theo thời gian.

Xem đáp án » 13/05/2022 912

Câu 5:

Sóng điện từ có bước sóng 25m thuộc loại sóng nào dưới đây?

A. Sóng dài.

B. Sóng trung.

C. Sóng ngắn.

D. Sóng cực ngắn.

Xem đáp án » 14/05/2022 864

Câu 6:

Con lắc lò xo có độ cứng $k = 80 N / m$ dao động điều hòa trên trục Ox. Khi cách vị trí cân bằng 2cm, con lắc có thế năng là

A.

${32.10}^{- 3} J$

B.

${4.10}^{- 3} J$

C.

$1, 6 J$

D.

${16.10}^{- 3} J$

Xem đáp án » 14/05/2022 606

Xem thêm các câu hỏi khác »

Nhà sách VIETJACK:

Bình luận

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

Quang phổ vạch của chất khí loãng có số lượng vạch và vị trí các vạch

Một vật dao động trên trục Ox có phương trình dao động là $x = 5 \cos (2 π t + 0, 75 π) cm .$ Biên độ dao động của vật bằng

Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động tắt dần?

Sóng điện từ có bước sóng 25m thuộc loại sóng nào dưới đây?

Con lắc lò xo có độ cứng $k = 80 N / m$ dao động điều hòa trên trục Ox. Khi cách vị trí cân bằng 2cm, con lắc có thế năng là

VIP +3 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

🔥 Đề thi HOT:

Nhà sách VIETJACK:

Bình luận

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

Quang phổ vạch của chất khí loãng có số lượng vạch và vị trí các vạch

Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động tắt dần?

Sóng điện từ có bước sóng 25m thuộc loại sóng nào dưới đây?

Con lắc lò xo có độ cứng k=80N/m<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mi>k</mi><mo>=</mo><mn>80</mn><mo>⁢</mo><mi>N</mi><mo>/</mo><mi>m</mi></math> dao động điều hòa trên trục Ox. Khi cách vị trí cân bằng 2cm, con lắc có thế năng là

VIP +3 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

🔥 Đề thi HOT:

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Con lắc lò xo có độ cứng $k = 80 N / m$ dao động điều hòa trên trục Ox. Khi cách vị trí cân bằng 2cm, con lắc có thế năng là