Con lắc lò xo treo thẳng đứng vào giá cố định, khối lượng vật nặng là m = 100g. Con lắc dao động điều hòa theo phương trình \(x = \cos \left( {10\sqrt 5 t} \right){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\). Lấy \(g = 10{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} m/{s^2}\). Lực đàn hồi cực đại và cực tiểu tác dụng lên giá treo có giá trị là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTần số góc của con lắc là:
\(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{g}{{\Delta l}}}\\ \Rightarrow 10\sqrt 5 = \sqrt {\frac{k}{{0,1}}} = \sqrt {\frac{{10}}{{\Delta l}}} \\ \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{k = 50{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {N/m} \right)}\\{\Delta l = 0,02{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( m \right)}\end{array}} \right.\)
Biên độ dao động của con lắc: \(A = 1{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right) < \Delta l \Rightarrow \) lò xo luôn giãn trong quá trình vật dao động.
Độ biến dạng của lò xo:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{\Delta {l_{\min }} = \Delta l - A = 0,02 - 0,01 = 0,01{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( m \right)}\\{\Delta {l_{\max }} = \Delta l + A = 0,02 + 0,01 = 0,03{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( m \right)}\end{array}\\ \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{F_{dh\min }} = k.\Delta {l_{\min }} = 50.0,01 = 0,5{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( N \right)}\\{{F_{dh\max }} = k.\Delta {l_{\max }} = 50.0,03 = 1,5{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( N \right)}\end{array}} \right.} \right.\)
Chọn A.
Đề thi giữa HK1 môn Vật Lý 12 năm 2022-2023
Trường THPT Trần Đại Nghĩa
Câu hỏi liên quan
-
Trên một sợi dây dài 60 cm có sóng dừng, tổng số điểm bụng và điểm nút trên dây là 16. Sóng trên dây có bước sóng bằng
-
Hai lò xo có chiều dài bằng nhau độ cứng tương ứng là \({k_1};{k_2}\). Khi mắc vật m vào một lò xo k1, thì vật m dao động với chu kì \({T_1} = 0,45s\). Khi mắc vật m vào lò xo k2, thì vật m dao động với chu kì \({T_2} = 0,60s\). Khi mắc vật m vào hệ lò xo \({k_1}\)song song với \({k_2}\) thì chu kì dao động của m là:
-
Một chất điểm dao động theo phương trình \(x = 2\sqrt 2 .\cos \left( {5\pi t + 0,5\pi } \right)\left( {cm} \right)\). Dao động của chất điểm có biên độ là
-
Dao động với biên độ nhỏ của con lắc đơn (chiều dài không đổi) có chu kì phụ thuộc vào
-
Con lắc đơn có quả cầu nhỏ tích điện âm dao động điều hòa trong điện trường đều có vectơ cường độ điện trường thẳng đứng. Độ lớn lực điện tác dụng lên quả cầu bằng 0,2 trọng lượng của nó. Khi điện trường hướng xuống, chu kì dao động của con lắc là \(\sqrt 3 s\). Khi điện trường hướng lên thì chu kỳ dao động của con lắc là
-
Giao thoa sóng nước với hai nguồn giống hệt nhau A, B cách nhau 20cm có tần số 50Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 1,5m/s. Trên mặt nước xét đường tròn tâm A, bán kính AB. Điểm trên đường tròn dao động với biên độ cực đại cách đường thẳng qua A, B một đoạn gần nhất là.
-
Điểm M nằm trong vùng giao thoa của hai sóng kết hợp cùng pha, có bước sóng λ. Gọi và lần lượt là khoảng cách từ hai nguồn sóng S1 và S2 đến M. Lấy \(k = 0;{\mkern 1mu} \pm 1;{\mkern 1mu} \pm 2;\;...\). Điều kiện để M dao động với biên độ cực đại là:
-
Ở một nơi có \(g = 9,87{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} m/{s^2}\), một con lắc đơn có chiều dài 98,7cm và quả cầu nhỏ có khối lượng 90g mang điện tích \( - 9{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \mu C\) đặt trong điện trường đều có các đường sức có phương thẳng đứng. Kích thích con lắc dao động điều hòa với chu kì 1,8s. Vecto cường độ điện trường có độ lớn là
-
Vec tơ lực kéo về tác dụng lên vật dao động điều hòa luôn
-
Một vật có khối lượng m = 100g, dao động điều hoà dọc theo trục Ox. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực kéo về F theo thời gian t. Biên độ dao động của vật là
-
Độ cao của âm là một đặc tính sinh lí phụ thuộc vào
-
Một lò xo nhẹ có k = 100N/m một đầu cố định, đầu còn lại gắn vật m = 0,1kg. Kích thích cho vật dao động điều hòa theo phương ngang. Lấy \({\pi ^2} = 10\). Tại thời điểm t = 1s, độ lớn lực đàn hồi là 6N, thì tại thời điểm sau đó 2019s độ lớn của lực phục hồi là
-
Sóng truyền trên một sợi dây hai đầu cố định có bước sóng \(\lambda \). Để có sóng dừng trên dây thì chiều dài \(l\) của dây phải thỏa mãn điều kiện (với k = 1,2,3,... )
-
Đồ thị biểu diễn dao động điều hoà ở hình vẽ bên ứng với phương trình dao động nào sau đây?
.png)
-
Một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m có hai đầu cố định. Trên dây đang có sóng dừng. Không kể hai đầu dây, trên dây còn quan sát được hai điểm mà phần tử dây tại đó đứng yên. Biết sóng truyền trên dây với vận tốc 8 m/s. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là
-
Một con lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m và lò xo nhẹ có độ cứng 40N/m, được treo vào một điểm cố định. Kích thích cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Trong quá trình dao động lực đàn hồi có độ lớn cực đại gấp 1,5 lần trọng lượng của vật. Biết tốc độ cực đại của vật bằng 35cm/s. Lấy g = 9,8 m/s2. Giá trị của m là:
-
Hai nguồn sóng kết hợp \({O_1},{O_2}\) cách nhau 25cm, dao động cùng pha. Ở mặt chất lỏng, điểm M cách \({O_1},{O_2}\) lần lượt là 15cm và 20cm dao động với biên độ cực đại. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên \(M{O_2}\) nhiều hơn so với trên \(M{O_1}\) là 8. Xét các điểm trên mặt chất lỏng thuộc đường thẳng vuông góc với \({O_1}{O_2}\) tại \({O_1}\), điểm dao động với biên độ cực đại cách M một đoạn nhỏ nhất là
-
Một con lắc đơn có độ dài 16 cm được treo trong toa tàu ở ngay vị trí phía trên trục của bánh xe. Chiều dài mỗi thanh ray là 12 m. Coi đoàn tàu chuyển động thẳng đều. Lấy \(g = 9,8{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} m/{s^2}\). Con lắc đơn sẽ dao động mạnh nhất khi tốc độ của đoàn tàu bằng
-
Một sóng ngang truyền trên phương x theo phương trình \(u = 3\cos (100\pi t - x){\mkern 1mu} cm\), trong đó x tính bằng mét (m), t tính bằng giây (s). Tốc độ dao động cực đại của phần tử vật chất môi trường là
-
Dao động của một vật có khối lượng 100 g là tổng hợp của hai dao động cùng phương có phương trình lần lượt là \({x_1} = 5.\cos \left( {10t + \frac{\pi }{3}} \right)cm;{x_2} = 5\cos \left( {10t - \frac{\pi }{6}} \right)cm\) (t tính bằng giây). Động năng cực đại của vật là
