Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 100 g và lò xo nhẹ có độ cứng 40 N/m được
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 100 g và lò xo nhẹ có độ cứng 40 N/m được đặt trên mặt phẳng ngang không ma sát. Vật nhỏ đang nằm yên ở vị trí cân bằng, tại t = 0, tác dụng lực F = 2 N lên vật nhỏ có phương trùng với trục của lò xo và có hướng sao cho lò xo có xu hướng bị giãn, cho con lắc dao động điều hòa đến thời điểm t = π/3 (s) thì ngừng tác dụng lực F. Dao động điều hòa của con lắc sau khi không còn lực F tác dụng có giá trị biên độ gần giá trị nào nhất sau đây?
Đáp án đúng là: C
Quảng cáo
Ban đầu vật ở vị trí cân bằng O1 (lò xo không biến dạng)
Khi chịu tác dụng của lực F: Vật sẽ dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng mới O2cách vị trí cân bằng cũ một đoạn là
\({O_1}{O_2} = \frac{F}{k} = \frac{2}{{40}} = 5cm\)
biên độ là A2.
Sau khi ngừng tác dụng của lực F thì vật lại dao động xung quanh vị trí cân bằng O1 với biên độ A1
\({A_1} = \sqrt {x_1^2 + \frac{{v_1^2}}{{{\omega ^2}}}} \)
Ban đầu vật ở vị trí cân bằng O1 (lò xo không biến dạng)
Khi chịu tác dụng của lực F: Vật sẽ dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng mới O2cách vị trí cân bằng cũ một đoạn là
\({O_1}{O_2} = \frac{F}{k} = \frac{2}{{40}} = 5cm\)
biên độ là A2.
Ta có
\(T = 2\pi \sqrt {\frac{m}{k}} = \frac{\pi }{{10}}s\)
Từ điều kiện ban đầu t = 0 ta có
\(\left\{ \begin{array}{l}
t = 0\\
{x_0} = {A_2}.\cos \varphi = - 5cm\\
{v_0} = - \omega .{A_2}.\sin \varphi = 0
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{A_2} = 5\\
\varphi = \pi
\end{array} \right.\)
Ta có:
\(t = \frac{\pi }{3}s = \frac{{10T}}{3} = 3T + \frac{T}{3} \Rightarrow x = \frac{{{A_2}}}{2} = 2,5cm\)
Sau khi ngừng tác dụng của lực F thì vật lại dao động xung quanh vị trí cân bằng O1 với biên độ A1
\({A_1} = \sqrt {x_1^2 + \frac{{v_1^2}}{{{\omega ^2}}}} \)
với x1 = 5+ 2,5 = 7,5 cm
\({v_1} = \omega .\sqrt {A_2^2 - {x^2}} = \omega .\sqrt {18,75} cm/s\)
Thay vào ta được A1 = 8,66 cm. Vậy gần nhất với giá trị 9 cm
Đáp án cần chọn là: C
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
