-
Câu hỏi:
Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k=25N/m một đầu được gắn với hòn bi nhỏ có khối lượng m=100g. Khi vật đang ở vị trí cân bằng, tại thời điểm t=0 người ta thả cho con lắc rơi tự do sao cho trục lò xo luôn nằm theo phương thẳng đứng và vật nặng ở phía dưới lò xo. Đến thời điểm s thì điểm chính giữa của lò xo đột ngột bị giữ lại cố định. Bỏ qua ma sát, lực cản. Tốc độ của hòn bi tại thời điểm t2=t1+0,07s có độ lớn gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
A.
45 cm/s
-
B.
60 cm/s
-
C.
90 cm/s
-
D.
120 cm/s
Lời giải tham khảo:
Đáp án đúng: A
Ban đầu lò xo giãn một đoạn ∆l0, sau khoảng thời gian thả rơi lò xo và vật → lò xo co về trạng thái không biến dạng. Khi ta giữ cố định điểm chính giữa của lò xo, con lắc sẽ dao động quanh vị trí cân bằng mới.
+ Khi giữ cố định điểm chính giữa của lò xo, phần lò xo tham gia vào dao động có độ cứng \(k = 2{k_0} = 50\) N/m.
→ Tần số góc của dao động \(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{{50}}{{0,1}}} = 10\sqrt 5 \) rad/s → T=0,28s.
→ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng mới \(\Delta l = \frac{{mg}}{k} = \frac{{0,1.10}}{{50}} = 2\) cm.
+ Vận tốc của con lắc tại thời điểm t1 là \({v_0} = g{t_1} = 10.0,02\sqrt {15} = 0,2\sqrt {15} \) m/s.
→ Biên độ dao động của con lắc \(A = \sqrt {\Delta {l^2} + {{\left( {\frac{{{v_0}}}{\omega }} \right)}^2}} = \sqrt {{2^2} + {{\left( {\frac{{20\sqrt {15} }}{{10\sqrt 5 }}} \right)}^2}} = 4\) cm.
+ Ta chú ý rằng tại thời điểm t1 vật ở vị trí có li độ |x|=A/2=2cm → sau khoảng thời gian \(\Delta t = {t_2} - {t_1} = \frac{T}{4} = 0,07\) s vật đi vị trí có li độ
\(\left| x \right| = \frac{{\sqrt 3 }}{2}A \Rightarrow v = \frac{{{v_{max}}}}{2} = \frac{{\omega A}}{2} = \frac{{4.10\sqrt 5 }}{2} = 20\sqrt 5 \approx 44,7\)
Hãy trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án và lời giải -
A.
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
CÂU HỎI KHÁC
- Một chất điểm M dao động điều hòa với phương trình
- Dao động cưỡng bức
- Khi nói về sự phản xạ của sóng cơ trên vật cản
- Sơ đồ của một quá trình truyền tải điện năng
- Đặt điện áp u=U√2cos(ωt) chỉ chứa cuộn cảm thuần
- Trong chân không, ánh sáng màu vàng
- Điểm khác nhau cơ bản giữa hiện tượng quang điện
- Một hạt nhân X có số khối A
- Một phần đồ thị li độ – thời gian
- Chọn câu đúng. Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ
- Một con lắc lò xo gồm vật nặng và lò xo
- Một mạch dao động điện từ
- Trong các dụng cụ ( vật dụng)
- Tia tử ngoại được ứng dụng
- Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo dừng
- Gọi A1,A2,A3 lần lượt là công thoát electron
- So với hạt nhân \(_{27}^{60}Co\)
- Cho phản ứng hạt nhân \(A \to B + C\).
- Một đoạn dây dẫn chuyển động
- Nam châm không tác dụng
- Đồ thị li độ – thời gian của hai dao động điều hòa
- Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 0,1
- Nguồn âm (coi như một điểm) đặt tại đỉnh A
- Đặt điện áp AC có giá trị hiệu dụng
- Mạch dao động gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L
- Đặt điện áp u=100√2cos(100πt) vào hai đầu đoạn mạch
- Chiết suất của thủy tinh phụ thuộc vào bước sóng
- Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc với khe Y-âng
- Theo mẫu nguyên tử của Bo
- Một nhà máy phát điện hạt nhân
- Ban đầu có một lượng chất phóng xạ X
- Một nguồn sóng điểm O tại mặt nước
- Trong thí nghiệm khe Y – âng ta thu được hệ thống vân sáng
- Một vật sáng AB cho ảnh qua thấu kính hội tụ
- Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ
- Sóng dừng trên 1 sợi dây có biên độ ở bụng là 40mm
- Ở mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn sóng A, B
- Xét một đoạn mạch xoay chiều
- Trên đường dây người ta tăng điện áp
- Một sóng điện từ lan truyền trong chân không
