Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt ngang với chu kì T = 0,6 (s), lực kéo về cực

Câu hỏi số 694887:

Thông hiểu

Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt ngang với chu kì T = 0,6 (s), lực kéo về cực đại là 5 (N). Tại thời điểm t = 0,2(s) lực kéo về bằng −5(N). Vận tốc của con lắc tại thời điểm ban đầu có độ lớn là 265 cm/s. Độ cứng của lò xo là

A. 17,8 N/m.

B. 18,1 N/m.

C. 18,7 N/m.

D. 17,1 N/m.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:694887

Phương pháp giải

Xác định tại thời điểm \(t = 0,2\left( s \right) \Rightarrow F = - 0,5\left( N \right) = - {F_{max}} \Rightarrow \)vật ở biên dương.

Giải chi tiết

Xác định tại thời điểm \(t = 0,2\left( s \right) \Rightarrow F = - 0,5\left( N \right) = - {F_{max}} \Rightarrow \)vật ở biên dương.

\(\omega = \dfrac{{2\pi }}{T} = \dfrac{{2\pi }}{{0,6}} = \dfrac{{10\pi }}{3}\left( {rad/s} \right)\)

Sau thời gian 0,2s, vật đã quét được góc là:

\(\alpha = \omega .\Delta t = \dfrac{{10\pi }}{3}.0,2 = \dfrac{{2\pi }}{3}.\)

Tại thời điểm t = 0: \(x = - \dfrac{A}{2}\)

\( \Rightarrow \left| v \right| = \dfrac{{{v_{max}}\sqrt 3 }}{2} = 265 \Rightarrow {v_{\max }} = \dfrac{{530}}{{\sqrt 3 }}\left( {cm/s} \right)\)

Mà \({v_{max}} = \omega A \Rightarrow A = \dfrac{{{v_{max}}}}{\omega } = \dfrac{{\dfrac{{530}}{{\sqrt 3 }}}}{{\dfrac{{10\pi }}{3}}} \approx 29,2\left( {cm} \right) = 0,292\left( m \right)\)

Độ cứng của lò xo:

\(k = \dfrac{{{F_{max}}}}{A} = \dfrac{5}{{0,292}} \approx 17,1\left( {N/m} \right)\)

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 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.