Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 20N/m đặt nằm ngang. Một học sinh thực hiện hai lần
Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 20N/m đặt nằm ngang. Một học sinh thực hiện hai lần thí nghiệm với con lắc lò xo nói trên. Lần đầu, kéo vật ra sao cho lò xo dãn một đoạn A rồi buông nhẹ cho vật dao động, thời điểm gần nhất động năng bằng thế năng là t1 và tại đó li độ là x0. Lần hai, kéo vật ra sao cho lò xo dãn một đoạn 10cm buông nhẹ cho vật dao động thì thời điểm gần nhất vật tới x0 là t2, biết tỉ số giữa t1 và t2 là 3/4. Trong lần đầu, lực đàn hồi của lò xo tại thời điểm vật đi được quãng đường 2A kể từ bắt đầu dao động gần với giá trị nào nhất
Đáp án đúng là: B
Quảng cáo
Sử dụng đường tròn lượng giác
Lực đàn hồi: F = k.∆l (∆l là độ biến dạng của lò xo)
- Lần đầu: kéo vật ra sao cho lò xo dãn một đoạn A rồi buông nhẹ => biên độ dao động = A.
+ Thời điểm động năng bằng thế năng: \({\rm{W}} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} \Leftrightarrow 2{{\rm{W}}_t} = {\rm{W}} \Leftrightarrow 2{{k{x^2}} \over 2} = {{k{A^2}} \over 2} \Rightarrow x = \pm {A \over {\sqrt 2 }} \Rightarrow {x_0} = {A \over {\sqrt 2 }}\)
+ Biểu diễn trên đường tròn lượng giác ta có:
Góc quét được \(\alpha = {\pi \over 4}rad \Rightarrow {t_1} = \alpha .{T \over {2\pi }} = {T \over 8}\)
- Lần 2: kéo vật ra sao cho lò xo dãn một đoạn 10cm buông nhẹ => Biên độ dao động = 10cm
+ Thời điểm gần nhất vật tới x0kể từ khi vật bắt đầu dao động là t2. Có: \({{{t_1}} \over {{t_2}}} = {3 \over 4} \Rightarrow {t_2} = {4 \over 3}{t_1} = {4 \over 3}.{T \over 8} = {T \over 6}\)
=> Góc quét được trong khoảng thời gian T/6 là: \(\alpha = \omega .{T \over 6} = {{2\pi } \over T}.{T \over 6} = {\pi \over 3}rad\).
+ Biểu diễn trên đường tròn lượng giác ta có:
\( \Rightarrow \cos {\pi \over 3} = {{{A \over {\sqrt 2 }}} \over {10}} = {1 \over 2} \Rightarrow A = 5\sqrt 2 cm\)
- Trong lần đầu: tại thời điểm ban đầu t = 0 vật đang ở biên dương (x = A). Khi vật đi được quãng đường 2A kể từ khi bắt đầu dao động thì vật ở biên âm (x = -A) => Độ biến dạng của lò xo \(\Delta l = A = 5\sqrt 2 cm\)
=> Lực đàn hồi có độ lớn: \(F = kA = 20.5.\sqrt 2 {.10^{ - 2}} = 1,414N\)
=> Chọn B
Đáp án cần chọn là: B
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
