Câu hỏi:
2 năm trước

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m=100g treo vào một lò xo nhẹ có độ cứng k=25N/m. Kéo vật theo phương thẳng đứng xuống dưới vị trí cân bằng một đoạn 2cm, rồi truyền cho nó vận tốc 103πcm/s theo phương thẳng đứng, chiều dương hướng lên. Biết vận dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo. Cho \(g = {\pi}^2 = 10m/s^2\). Xác định khoảng thời gian từ lúc bắt đầu dao động đến lúc vật qua vị trí mà lò xo dãn 2cm đầu tiên.

Trả lời bởi giáo viên

Đáp án đúng: d

Chu kì dao động của vật: T=2πmk=2π0,125=0,4s

Tần số góc: ω=2πT=5π(rad/s)

Biên độ dao động: A=x2+v2ω2=22+(10π3)2(5π)2=4cm

Độ dãn của lò xo tại VTCB: Δl=mgk=0,1.1025=0,04m=4cm

=> Vị trí lò xo dãn 2cm là x = A/2

Thời gian từ lúc bắt đầu dao động đến lúc vật qua vị trí mà lò xo dãn 2cm lần đầu tiên (khoảng thời gian vật đi từ - A/2 đến A/2) là:

t=T12+T12=T6=115s

Hướng dẫn giải:

+ Áp dụng biểu thức tính chu kì dao động của con lắc lò xo: T=2πmk

+ Áp dụng biểu thức tính tần số góc: ω=2πT

+ Áp dụng hệ thức độc lập A-x-v: A2=x2+v2ω2

+ Áp dụng biểu thức tính độ dãn tại VTCB của lò xo treo thẳng đứng: Δl=mgk

+ Sử dụng trục thời gian suy ra từ vòng tròn

Câu hỏi khác