Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng k = 50 N/m và vật nặng khối lượng
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng k = 50 N/m và vật nặng khối lượng 200 g. Kéo vật thẳng đứng xuống dưới để lò xo dãn 12 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hòa. Bỏ qua mọi lực cản, lấy \(g = 10\,\,m/{s^2}\) và \({\pi ^2} = 10\). Khoảng thời gian mà lực đàn hồi tác dụng lên vật nặng cùng chiều với lực hồi phục trong 1 chu kỳ là
Đáp án đúng là: D
Quảng cáo
Áp dụng công thức độ giãn của lò xo ở VTCB: \(\Delta l = \frac{{mg}}{k}\) và tần số góc:
Sử dụng vòng tròn lượng giác và công thức: \(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} \)
Tần số góc của dao động: \(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{{50}}{{0,2}}} = 5\pi \,\,\left( {rad/s} \right)\)
Ở vị trí cân bằng, lò xo giãn một đoạn: \(\Delta l = \frac{{mg}}{k} = \frac{{0,2.10}}{{50}} = 0,04\,\,\left( m \right) = 4\,\,\left( {cm} \right)\)
Biên độ dao động của vật: A = 12 – 4 = 8 (cm)
Nhận xét: lực hồi phục luôn hướng về vị trí cân bằng. Khoảng thời gian vật đi từ vị trí lò xo không biến dạng đến vị trí cân bằng, lực đàn hồi tác dụng lên vật luôn hướng lên.
Biểu diễn trên VTLG, ta có:
Từ VTLG, ta thấy trong khoảng thời gian lực đàn hồi tác dụng lên vật nặng cùng chiều với lực hồi phục, vật quay được góc: \(\Delta \varphi = 2\pi - 2.\frac{\pi }{6} = \frac{{5\pi }}{3}\,\,\left( {rad} \right)\)
Thời gian là: \(\Delta t = \frac{{\Delta \varphi }}{\omega } = \frac{{\frac{{5\pi }}{3}}}{{5\pi }} = \frac{1}{3}\,\,\left( s \right)\)
Đáp án cần chọn là: D
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
