Một con lắc lò xo nằm ngang có vật nhỏ khối lượng m, dao động điều hoà với biên độ A. Khi vật đến vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng thì một vật khác m' (cùng khối lượng với vật m) rơi thẳng đứng và dính chặt vào vật m thì khi đó 2 vật tiếp tục dao động điều hoà với biên độ
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiChọn B.
Hướng dẫn: Khi vật đến vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng tức \({\rm{x}} = \frac{{\rm{A}}}{{\rm{2}}}\).
Lúc này vận tốc của vật \(v = \pm \omega \sqrt {{A^2} - {x^2}} = \pm \sqrt {\frac{k}{m}} .\frac{{A\sqrt 3 }}{2}\) thì va chạm mềm với vật m’.
Áp dụng đinh luật bảo toàn động lượng theo phương ngang :
\(\begin{array}{l} mv = \left( {m + m'} \right)v'\\ \Rightarrow v' = \frac{{mv}}{{m + m'}} = \frac{v}{2} = \sqrt {\frac{k}{m}} .\frac{{A\sqrt 3 }}{4} \end{array}\)
Áp dụng công thức độc lập :
\(\begin{array}{l} \frac{{{v^{'2}}}}{{{\omega ^2}}} + {x^2} = {A^{'2}}\\ \Leftrightarrow A' = \sqrt {\frac{{{v^{'2}}}}{{{\omega ^2}}} + {x^2}} = \sqrt {\frac{{\frac{k}{m}\frac{{3{A^2}}}{{16}}}}{{\frac{k}{{2m}}}} + \frac{{{A^2}}}{4}} = \frac{{\sqrt {10} }}{4}A = \frac{{\sqrt 5 }}{{2\sqrt 2 }}A. \end{array}\)
Câu hỏi liên quan
-
Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là 50 g. Con lắc dao động điều hòa theo một trục cố định nằm ngang với phương trình \(x = Acos\omega t\). Cứ sau những khoảng thời gian 0,05 s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau. Lấy \(\pi^ 2 =10\). Lò xo của con lắc có độ cứng bằng
-
Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật có khối lượng m = 100g, mang điện tích q = 4.10-4C được nối với lò xo cách điện có độ cứng k = 100N/m, đầu kia lò xo gắn vào điểm cố định. Buông nhẹ vật từ vị trí lò xo bị nén \(2\sqrt 3 cm\). Khi vật đi qua vị trí cân bằng lần đầu tiên thì bật một điện trường đều có cường độ E = 5000V/m dọc theo trục lò xo, cùng chiều vận tốc của vật. Sau đó vật dao động điều hòa với biên độ A1. Điện trường bật trong thời gian \( \frac{{31}}{{30}}\) giây thì tắt. Sau khi tắt điện trường, vật dao động điều hòa với biên độ A2. Biết trong quá trình sau đó lò xo luôn nằm trong giới hạn đàn hồi, lấy \(\pi ^2 = 10 \). Bỏ qua ma sát giữa vật và sàn. Tỉ số \( \frac{{{A_2}}}{{{A_1}}}\) bằng:
-
Một chất điểm dao động điều hòa dọc trục Ox với phương trình x = 10cos2πt (cm). Quãng đường đi được của chất điểm trong một chu kì dao động là:
-
Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 50N/m, vật nặng khối lượng m dao động điều hòa. Cứ sau 0,05s thì vật nặng của con lắc lại cách vị trí cân bằng một khoảng như cũ và vị trí này có tốc độ khác 0. Lấy π2 = 10. Giá trị của m là
-
Khi nói về một vật dao động điều hòa có biên độ A và chu kì T, với mốc thời gian (t = 0) là lúc vật ở vị trí biên, phát biểu nào sau đây là sai?
-
Xét các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hoà là A, φ và ω. Đại lượng có giá trị xác định đôi với một con lắc lò xo
-
Một con lắc lò xo gồm một lò xo nhẹ có độ cứng k và một vật nhỏ có khối lượng m = 100 g, được treo thẳng đứng vào một giá cố định. Tại vị trí cân bằng O của vật, lò xo giãn 2,5 cm. Kéo vật dọc theo trục của lò xo xuống dưới cách O một đoạn 2 cm rồi truyền cho nó vận tốc 40\(\sqrt 3 \)cm/s theo phương thẳng đứng hướng xuống dưới. Chọn trục toạ độ Ox theo phương thẳng đứng, gốc tại O, chiều dương hướng lên trên; gốc thời gian là lúc vật bắt đầu dao động. Lấy g = 10 m/s2. Phương trình dao động của vật nặng.
-
Một con lắc lò xo dao động điều hòa, nếu không thay đổi cấu tạo của con lắc, không thay đổi cách kích thích dao động nhưng thay đổi cách chọn gốc thời gian thì
-
Con lắc lò xo dao động điều hòa. Khi tăng khối lượng của vật lên 4 lần thì tần số dao động của vật.
-
Hai con lắc lò xo cấu tạo giống nhau, có cùng chiều dài tự nhiên bằng 80 cm và đầu cố định gắn chung tại điểm Q. Con lắc (I) nằm ngang trên mặt bàn nhẵn. Con lắc (II) treo thẳng đứng cạnh mép bàn như hình vẽ. Kích thích cho hai con lắc dao động điều hòa tự do. Chọn mốc thế năng đàn hồi của mỗi con lắc tại các vị trí tương ứng của vật lúc lò xo có chiều dài tự nhiên. Thế năng đàn hồi các con lắc phụ thuộc thời gian theo quy luật được mô tả bởi đồ thị hình vẽ. Biết tại thời điểm t = 0, cả hai lò xo đều dãn và \( {t_2} - {t_1} = \frac{\pi }{{12}}s\). Lấy g = 10 m/s2. Tại thời điểm \(t= \frac{\pi }{{10}}{\mkern 1mu} s\), khoảng cách hai vật dao động gần nhất với giá trị nào sau đây ?
-
Một vật dao động điều hoà với chu kì T, biên độ bằng 5 cm. Quãng đường vật đi được trong 2,5T là:
-
Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k, gắn vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ A, tại vị trí cân bằng lò xo giãn một đoạn . Độ lớn lực đàn hồi cực đại tác dụng lên vật là
-
Con lắc lò xo ngang dao động điều hoà, vận tốc của vật bằng không khi vật chuyển động qua
-
Khi thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc 0,1 m/s2 thì chu kỳ dao động của con lắc là bao nhiêu?. Biết một con lắc đơn treo vào trần một thang máy, cho g=10 m/s2. Khi thang máy đứng yên chu kỳ dao động của con lắc là T=2s.
-
Một lò xo đồng chất, tiết diện đều được cắt thành ba lò xo có chiều dài tự nhiên là , l(cm), (l -10) (cm) và (l - 20) (cm). Lần lượt gắn mỗi lò xo này (theo thứ tự trên) với vật nhỏ khối lượng m thì được ba con lắc có chu kì dao động riêng tương ứng là 2s, \(\sqrt 3 \)s và T. Biết độ cứng của các lò xo tỉ lệ nghịch với chiều dài tự nhiên của nó. Giá trị của T là
-
Một lò xo có độ dài \(l_0\), độ cứng \(k_0\) = 100 N/m. Cắt lò xo làm 3 đoạn tỉ lệ 1:2:3. Xác định độ cứng của đoạn 1
-
Một vật dao động điều hòa theo phương trình x = 5cosπt (cm,s). Tốc độ của vật có giá trị cực đại là bao nhiêu?
-
Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ
-
Khi gắn quả nặng m1 vào một lò xo, nó dao động với chu kỳ T1 = 1,2s. Khi gắn quả nặng m2 vào một lò xo, nó dao động với chu kỳ T2 = 1,6s. Khi gắn đồng thời m1 và m2 vào lò xo đó thì chu kỳ dao động của chúng là
-
Con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nghiêng góc α thì chu kì dao động riêng của con lắc phụ thuộc vào
