Một con lắc lò xo treo thẳng đứng đao động điều hòa trên quỹ đạo dài 20cm. Biết rằng trong
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng đao động điều hòa trên quỹ đạo dài 20cm. Biết rằng trong một chu kì tỉ số giữa thời gian lò xo giãn và thời gian lò xo nén bằng 2. Lấy g = 10m/s2 và π = 3,14. Thế năng của con lắc biến thiên tuần hoàn với chu kì bằng:
Đáp án đúng là: D
Quảng cáo
Phương pháp:
+ Áp dụng công thức chiều dài quỹ đạo: L = 2A
+ Trong 1 nửa chu kì thì thời gian lò xo giãn: \({t_{gian}} = \frac{T}{2} - {t_{nen}}\)
+ Sử dụng vòng tròn lượng giác và công thức: \(\Delta \varphi = \omega .\Delta t\)
+ Vận dụng công thức tính độ dãn tại VTCB của lò xo treo thẳng đứng: \(\Delta l = \frac{{mg}}{k}\)
Hướng dẫn giải:
Ta có:
- Chiều dài quỹ đạo L = 2A = 20cm => A = 10cm
- Trong 1 nửa chu kì, tỉ số giữa thời gian lò xo giãn và thời gian lò xo nén là: \(\frac{{{t_{gian}}}}{{{t_{nen}}}} = \frac{{\frac{T}{2} - {t_{nen}}}}{{{t_{nen}}}} = 2 \to {t_{nen}} = \frac{T}{6}\)
Chọn chiều dương hướng xuống, ta có:
\(\begin{array}{l}\Delta \varphi = \omega .\Delta t = \frac{{2\pi }}{T}.\frac{T}{6} = \frac{\pi }{3}\\ \to \Delta l = Ac{\rm{os}}\frac{\pi }{3} = \frac{A}{2} = 5cm\end{array}\)
Mặt khác, ta có: \(\Delta l = \frac{{mg}}{k} = \frac{g}{{{\omega ^2}}} = \frac{g}{{4{\pi ^2}}}{T^2} = 0,05 \to T = \sqrt {\frac{{0,05.4{\pi ^2}}}{{10}}} = 0,444{\rm{s}}\)
Thế năng của con lắc biến thiên với chu kì: \(T' = \frac{T}{2} = \frac{{0,444}}{2} = 0,222s\)
=> Chọn D
Đáp án cần chọn là: D
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: 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
