Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Lí 11

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ có khối lượng m = 100 g, lò xo có độ cứng k = 100

Câu hỏi số 817557:
Vận dụng

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ có khối lượng m = 100 g, lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn 8 cm rồi buông nhẹ cho dao động điều hoà. Lấy $\pi^{2} = 10$. Xét khoảng thời gian từ t = 0,1 s đến t = 0,3 s. Hãy cho biết các khẳng định sau đúng hay sai:

Đúng Sai
a) Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian từ $t_{1}$ đến $t_{2}$ là 12 cm.
b) Động năng cực đại của vật trong dao động này là 0,32 J.
c) Tại t = 0,2 s, vận tốc của vật có độ lớn 0,96 m/s.
d) Thế năng của lò xo tại t = 0,3 s bằng $\dfrac{1}{2}$ động năng tại cùng thời điểm.

Đáp án đúng là: S; Đ; S; S

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:817557
Phương pháp giải

a) Tần số góc của con lắc lò xo: $\omega = \sqrt{\dfrac{k}{m}}$

Chu kì của con lắc lò xo: $T = 2\pi\sqrt{\dfrac{m}{k}}$

b) Động năng cực đại: $W_{d\max} = \dfrac{1}{2}kA^{2}$

c) Mối liên hệ giữa li độ và vận tốc: $x^{2} + \dfrac{v^{2}}{\omega^{2}} = A^{2}$

d) Động năng: $W_{d} = \dfrac{1}{2}k\left( {A^{2} - x^{2}} \right)$

Thế năng: $W_{t} = \dfrac{1}{2}kx^{2}$

Giải chi tiết

a) Tần số góc của con lắc là:

$\omega = \sqrt{\dfrac{k}{m}} = \sqrt{\dfrac{100}{0,1}} = 10\sqrt{10} = 10\pi\,\,\left( {rad/s} \right)$

Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn 8 cm rồi buông nhẹ → biên độ của dao động: A = 8 cm.

Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu → ban đầu vật ở biên âm → pha ban đầu $\varphi = \pi\,\,\left( {rad} \right)$

Phương trình dao động: $x = 8\cos\left( {10\pi t + \pi} \right)\,\,\left( {cm} \right)$

Chu kì của con lắc là:

$T = \dfrac{2\pi}{\omega} = \dfrac{2\pi}{10\pi} = 0,2\,\,(s)$

→ khoảng thời gian từ t = 0,1 s đến t = 0,3 s, con lắc thực hiện được 1 chu kì

Quãng đường vật đi được là:

$s = 4A = 4.8 = 32\,\,\left( {cm} \right)$

→ a sai

b) Động năng cực đại của vật là:

$W_{d} = \dfrac{1}{2}kA^{2} = \dfrac{1}{2}.100.0,08^{2} = 0,32\,\,(J)$

→ b đúng

c) Tại t = 0,2 s, li độ của vật là:

$x = 8\cos\left( {10\pi.0,2 + \pi} \right) = - 8\,\,\left( {cm} \right) = - A$

Vật ở vị trí biên âm, vận tốc của vật bằng 0

→ c sai

d) Li độ của vật tại t = 0,3 s là:

$x = 8\cos\left( {10\pi.0,3 + \pi} \right) = 8\,\,\left( {cm} \right)$

Vậy ở vị trí biên dương → thế năng đạt cực đại, động năng cực tiểu

→ d sai

Đáp án cần chọn là: S; Đ; S; S

Group 2K9 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.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com

Đăng ký nhận tư vấn