Câu hỏi:
2 năm trước
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng lò xo có độ cứng \(k = 120N/m\), vật dao động có khối lượng \(m = 300g\), lấy gia tốc trọng trường \(g = {\pi ^2} = 10m/{s^2}\). Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống một đoạn \(3cm\) rồi truyền cho vật vận tốc đầu \(80cm/s\) hướng thẳng đứng thì vật dao động điều hòa. Thời gian lò xo bị nén trong một chu kỳ là:
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: a
Ta có:
+ Tần số góc của dao động: \(\omega = \sqrt {\dfrac{k}{m}} = \sqrt {\dfrac{{120}}{{0,3}}} = 20(ra{\rm{d}}/s)\)
+ Biên độ dao động: \({A^2} = {x^2} + \dfrac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}} = {3^2} + {\left( {\dfrac{{80}}{{20}}} \right)^2} \to A = 5cm\)
+ Độ dãn của lò xo tại VTCB: \(\Delta l = \dfrac{{mg}}{k} = \dfrac{{0,3.10}}{{120}} = 0,025 = 2,5cm\)
Chọn chiều dương hướng xuống, ta có:
=> Thời gian lò xo bị nén trong 1 chu kì là: \(t = 2\dfrac{T}{6} = \dfrac{T}{3} = \dfrac{{\dfrac{{2\pi }}{\omega }}}{3} = \dfrac{{2\pi }}{{20.3}} = \dfrac{\pi }{{30}}s\)
Hướng dẫn giải:
+ Áp dụng biểu thức tính tần số góc của dao động: \(\omega = \sqrt {\dfrac{k}{m}} \)
+ Sử dụng hệ thức độc lập A-x-v: \({A^2} = {x^2} + \dfrac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}\)
+ Áp dụng biểu thức tính độ dãn tại VTCB của lò xo treo thẳng đứng: \(\Delta l = \dfrac{{mg}}{k}\)
+ Sử dụng trục thời gian suy ra từ vòng tròn
Câu hỏi khác
- Đề kiểm tra 15 phút chương 1: dao động cơ - đề số 01 Lý 12 có lời giải chi tiết
- Đề kiểm tra 15 phút chương 1: dao động cơ - đề số 02 Lý 12 có lời giải chi tiết
- Đề kiểm tra 1 tiết chương 1: Dao động cơ - đề số 02 Lý 12 có lời giải chi tiết
- Đề kiểm tra 1 tiết chương 1: Dao động cơ - Đề số 01 Lý 12 có lời giải chi tiết
- Đề kiểm tra 15 phút chương 1: dao động cơ - đề số 03 Lý 12 có lời giải chi tiết
