Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo nhẹ có chiều dài 20 cm, độ cứng 50 N/m và vật nhỏ
Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo nhẹ có chiều dài 20 cm, độ cứng 50 N/m và vật nhỏ khối lượng 200g. Dùng một giá chặn tiếp xúc với vật, giữ cho lò xo bị nén 5cm. Cho giá chặn chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 4m/s2 dọc theo trục lò xo theo chiều lò xo giãn. Khi vật M rời khỏi giá, tại thời điểm lò xo vị biến dạng 1 đoạn 3 cm, tốc độ của vật M có giá trị gần với giá trị nào sau đây nhất ?
Đáp án đúng là: A
Quảng cáo
Áp dụng định luật II Niuton \(\sum{\overrightarrow{F}=m\overrightarrow{a}}\)
Hệ thức độc lập trong dao động điều hòa \({{x}^{2}}+\frac{{{v}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}=1\)
Biểu thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc , quãng đường trong chuyển động nhanh dần đều \(v_{2}^{2}-v_{1}^{2}=2as\)
Tốc độ góc có giá trị là\(\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{50}{0,2}}=5\pi \left( rad/s \right)\)
Phân tích các lực tác dụng lên vật tại thời điểm vật M tách khỏi con lắc như hình dưới
Áp dụng định luật II Niuton lên vật m :\(\vec{N}+{{\vec{F}}_{dh}}=m\vec{a}=>\vec{N}=m\vec{a}-{{\vec{F}}_{dh}}\)
Khi m tách ra khỏi giá thì
\(\vec N = 0 = > m\vec a = {\vec F_{dh}} = > \left\{ \matrix{
ma = {F_{dh}} = kx = > x = {{0,2.4} \over {50}} = 1,6cm \hfill \cr
\vec a \nearrow \nearrow {{\vec F}_{dh}} \hfill \cr} \right.\)
Áp dụng biểu thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc , quãng đường trong chuyển động nhanh dần đều \(v_{2}^{2}-v_{1}^{2}=2as=>{{v}_{2}}=2as=\sqrt{2.4.3,{{4.10}^{-2}}}=\frac{\sqrt{170}}{25}m/s=4\sqrt{170}cm/s\)
Biên độ dao động của con lắc lò xo là \(A=\sqrt{1,{{6}^{2}}+{{\left( \frac{4\sqrt{170}}{5\pi } \right)}^{2}}}=3,68cm\)
Tại vị trí x = 3cm, tốc độ của vật M là \(v=\omega \sqrt{{{A}^{2}}-{{x}^{2}}}=5\pi \sqrt{3,{{68}^{2}}-{{3}^{2}}}=33,4cm/s\) gần đáp án A nhât
Đáp án cần chọn là: A
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
