Câu hỏi:

27/05/2022 245

Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100N/m, đầu trên lò xo cố định, đầu dưới gắn vật nhỏ có khối lượng 400g. Kích thích để con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình thẳng đứng, chọn mốc thế năng trùng với vị trí cân bằng của vật. Tại thời điểm ts, con lắc có thế năng 356mJ,  tại thời điểm t+0,05s  con lắc có động năng 288mJ, cơ năng của con lắc không lớn hơn 1J. Lấy π2=10 . Trong 1 chu kì dao động, khoảng thời gian lò xo nén là

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Đáp án B

Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính chu kì:T=2πmk

+ Sử dụng biểu thức tính cơ năng:W=12kA2=Wt+Wd

+ Sử dụng biểu thức tính độ dãn của lò xo tại VTCB:Δl=mgk

+ Sử dụng biểu thức tính thời gian lò xo nén trong một chu kì:tnen=2αω với cosα=Δl0A

Giải chi tiết:

Ta có:

+ Chu kì dao động:T=2πmk=0,4s

+ Tại thời điểm t:x1=AcosφWt1=kx122=kA22cos2φ=0,256J

kA221+cos2φ2=0,256J1

+ Tại thời điểm t+0,05s=t+T8

x2=Acosφ+π4

Wt2=WWd2=12kA2Wd2=kA22cos2φ+π4

kA220,288=kA22cosφ.cosπ4sinφ.sinπ42

kA220,288=kA2212cosφsinφ2

kA220,288=kA241sin2φ2

Từ (1) và (2) ta có:kA241+cos2φ=0,256kA241+sin2φ=0,288

1+sin2φ1+cos2φ=0,2880,256=981+9cos2φ=8sin2φ

1+9cos2φ2=8sin2φ2=641cos22φ

145cos22φ+18cos2φ63=0cos2φ=35W=0,32Jtmcos2φ=2129W=1,856loai

Với W=0,32J=12kA2A=0,08m

Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng:Δl0=mgk=0,04m

Thời gian lò xo nén trong một chu kì: tnen=2αω với cosα=Δl0A=0,040,08=12α=π3

tnen=2π35π=215s

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Đáp án B

Phương pháp giải:

Sử dụng biểu thức tính lực hồi phục:F=kx

Giải chi tiết:

Ta có khi lò xo không biến dạng thì vận tốc của vật triệt tiêu

A=Δl=mgk=gω2=10102=0,1m=10cm

Tại vị trí lò xo dãn 6cm Li độ dao động của vật tại vị trí đó:x=106=4cm=0,04m

Lực hồi phục của lò xo khi đó:F=kx=40.0,04=1,6N

Câu 2

Lời giải

Đáp án B

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về các loại dao động

Giải chi tiết:

Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì.

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

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

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

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