Câu hỏi:
2 năm trước
Con lắc lò xo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ đầu trên cố định, đầu dưới treo vật nặng m1, khi vật nằm cân bằng lò xo dãn 2,5cm. Vật m2 = 2m1 được nối với m1 bằng một dây mềm, nhẹ. Khi hệ thống cân bằng, đốt dây nối để m1 dao động điều hòa, lấy g = 10m/s2. Trong 1 chu kỳ dao động của m1 thời gian lò xo bị nén là:
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: a
- Khi chỉ có m1 thì lò xo dãn 1 đoạn:
\(\Delta {l_0} = \dfrac{{{m_1}g}}{k} = 2,5cm\)
- Khi treo đồng thời m1 và m2 thì lò xo dãn 1 đoạn:
\(\Delta l = \dfrac{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right)g}}{k} = \dfrac{{3{m_1}g}}{k} = 3.\Delta {l_0} = 7,5cm\)
- Khi dây đứt, vật m1 đang có vận tốc bằng 0 (đang ở vị trí biên)
Ngay sau khi đứt dây, m1 dao động điều hòa quanh VTCB chính là vị trí mà lò xo dãn 2,5cm với biên độ:
\(A = \Delta l - \Delta {l_0} = 7,5 - 2,5 = 5cm\)
Chu kỳ dao động của con lắc: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{{\Delta {l_0}}}{g}} = 2\pi \sqrt {\dfrac{{0,025}}{{10}}} = \dfrac{\pi }{{10}}s\)
Ta có:
\({t_{nen}} = 2{t_{\left( { - A \to - \dfrac{A}{2}} \right)}} = 2.\dfrac{T}{6} = \dfrac{T}{3} = \dfrac{\pi }{{30}}s \approx 0,1047{\rm{s}}\)
Hướng dẫn giải:
+ Vận dụng biểu thức xác định độ dãn tại vị trí cân bằng của con lắc lò xo treo thẳng đứng: \(\Delta l = \dfrac{{mg}}{k}\)
+ Sử dụng công thức tính chu kỳ dao động của con lắc: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{{\Delta l}}{g}} \)
+ Xác định vị trí lò xo bị nén => thời gian nén
Câu hỏi khác
- Đề kiểm tra giữa học kì 1 - đề số 02 Lý 12 có lời giải chi tiết
- Kiểm tra giữa học kì 2 - Đề số 1 môn Lý lớp 12 có lời giải
- Đề kiểm tra giữa học kì 2 - đề số 4 Lý 12 có lời giải chi tiết
- Đề kiểm tra giữa học kì 1 - đề số 01 Lý 12 có lời giải chi tiết
- Đề kiểm tra giữa học kì 2 - đề số 3 Lý 12 có lời giải chi tiết
