Hai con lắc lò xo giống nhau có cùng khối lượng vật nặng m và cùng độ cứng lò xo k. Hai con lắc dao động trên hai đường thẳng song song, có vị trí cân bằng ở cùng gốc tọa độ. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng, đồ thị li độ - thời gian của hai dao động được cho như hình vẽ (con lắc thứ hai có biên độ nhỏ hơn con lắc thứ nhất ). Ở thời điểm t, con lắc thứ nhất có vận tốc 72cm/s và con lắc thứ hai có thế năng \({{4.10}^{-3}}J.\) Lấy \({{\pi }^{2}}=10.\) Khối lượng m là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTừ đồ thị ta có:
+ Chu kì: \(T=0,5s\Rightarrow \omega =\frac{2\pi }{T}=4\pi (ra\text{d/s)}\)
+ Biên độ dao động: \({{A}_{1}}=6cm;{{A}_{2}}=2cm\)
\(\Rightarrow \) Phương trình dao động của hai con lắc lò xo:
\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{x}_{1}}=6.\cos \left( 4\pi t-\frac{\pi }{2} \right)cm \\ {{x}_{2}}=2.\cos \left( 4\pi t-\frac{\pi }{2} \right)cm \\ \end{array} \right.\)
\(\Rightarrow \frac{{{x}_{1}}}{{{x}_{2}}}=\frac{{{A}_{1}}}{{{A}_{2}}}=3\Rightarrow \frac{{{W}_{t1}}}{{{W}_{t2}}}=\frac{x_{1}^{2}}{x_{2}^{2}}=\frac{A_{1}^{2}}{A_{2}^{2}}=9\)
Ở thời điểm t ta có: \(\frac{{{W}_{t1}}}{{{W}_{t2}}}=\frac{{{W}_{1}}-{{W}_{d1}}}{{{W}_{t2}}}=9\Leftrightarrow \frac{\frac{1}{2}m.{{\omega }^{2}}A_{1}^{2}-\frac{1}{2}mv_{1}^{2}}{{{W}_{t2}}}=9\)
\(\Leftrightarrow \frac{\frac{1}{2}.m.{{(4\pi )}^{2}}.0,{{06}^{2}}-\frac{1}{2}.m.0,{{72}^{2}}}{{{4.10}^{-3}}}=9\Rightarrow m=1,25kg=\frac{5}{4}kg\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm - Quảng Nam
Câu hỏi liên quan
-
Một sóng cơ lan truyền với tần số f và tốc độ truyền sóng v. Bước sóng của sóng này được tính bằng công thức
-
Trên mặt nước có hai nguồn sóng kết hợp dao động đồng pha tại A, B. Biết sóng lan truyền trên mặt nước với bước sóng \(\lambda \) và \(AB=5,6\lambda .\Delta \) là đường trung trực thuộc mặt nước của AB. M, N, P, Q là bốn điểm không thuộc \(\Delta ,\) dao động với biên độ cực đại, đồng pha với nguồn và gần \(\Delta \) nhất. Trong 4 điểm M, N, P, Q, khoảng cách giữa hai điểm xa nhau nhất có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có tần số f thay đổi được. Khi \(f={{f}_{1}}\) thì hệ số công suất \(\cos {{\varphi }_{1}}=1.\) Khi \(f=2{{f}_{1}}\) thì hệ số công suất là \(\cos {{\varphi }_{2}}=0,707.\) Khi \(f=1,5{{f}_{1}}\) thì hệ số công suất là
-
Trên mặt một chất lỏng có hai nguồn kết hợp S1 và S2, dao động cùng pha với tần số f = 25Hz. Giữa S1, S2 có 10 hypebol là quỹ tích của các điểm đứng yên. Khoảng cách giữa đỉnh của hai hypebol ngoài cùng là 13,5cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là
-
Xét tại cùng một nơi trên Trái Đất. Con lắc đơn có chiều dài l1 dao động với chu kì T1 = 1,2s, con lắc đơn có độ dài l2 dao động với chu kì T2 = 1,6s. Chu kì của con lắc đơn có độ dài \(2{{l}_{1}}-{{l}_{2}}\) là
-
Trong quá trình truyền tải điện năng với cùng một công suất và một điện áp truyền đi, điện trở trên đường dây xác định, mạch có hệ số công suất càng lớn thì công suất hao phí
-
Cho hai dao động điều hòa \({{x}_{1}}=a.\cos \left( \omega t+\frac{5\pi }{6} \right);\) \({{x}_{2}}=2a.\cos \left( \omega t+\frac{\pi }{6} \right).\) Độ lệch pha giữa dao động tổng hợp và dao động x2 là:
-
Chọn phát biểu sai? Trong truyền tải điện năng đi xa, công suất hao phí
-
Điện áp được đưa vào cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng có giá trị hiệu dụng là 220V. Số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp tương ứng là 1100 vòng và 50 vòng. Cuộn thứ cấp được nối với một tải tiêu thụ gồm một cuộn dây có điện trở thuần 10Ω mắc nối tiếp với một tụ điện. Biết dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp xấp xỉ bằng 0,032A, độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện trong mạch thứ cấp là:
-
Đoạn mạch RLC nối tiếp đang xảy ra cộng hưởng. Tăng dần tần số của dòng điện một lượng nhỏ và giữ nguyên các thông số khác của mạch, kết luận nào dưới đây không đúng?
-
Một vật dao động điều hòa, trong 1 phút thực hiện được 30 dao động toàn phần. Quãng đường mà vật di chuyển trong 8s là 40cm. Chiều dài quỹ đạo dao động của vật là:
-
Một điện tích điểm dương Q trong chân không, gây ra tại điểm M cách điện tích một khoảng r = 30cm , một điện trường có cường độ E = 3000V/m. Độ lớn điện tích Q là
-
Cho các chất sau: không khí ở 00C, không khi ở 250C, nước và sắt. Sóng âm truyền nhanh nhất trong:
-
Phát biểu nào sau đây về tác dụng của lực từ là không đúng?
-
Một vật có khối lượng 0,1kg đồng thời thực hiện hai dao động điều hoà \({{x}_{1}}=6.\cos 10t(cm)\) và \({{x}_{2}}={{A}_{2}}.\cos \left( 10t-\frac{\pi }{2} \right)(cm).\) Biết hợp lực cực đại tác dụng vào vật là 1N. Biên độ A2 có giá trị:
-
Một khung dây dẫn tròn, cứng, đặt trong từ trường \(\overrightarrow{B}\) giảm dần đều như hình vẽ. Dòng điện cảm ứng trong khung có chiều
.png)
-
Một sóng cơ lan truyền trên bề mặt chất lỏng từ một nguồn 0 đến điểm M cách O khoảng x(dm). Biết phương trình dao động M là \({{u}_{M}}=8.\cos (10\pi t-\pi x)(cm;s)\)(trong đó t đo bằng s). Tốc độ truyền sóng trên bề mặt chất lỏng bằng
-
Chiết suất tỉ đối giữa môi trường khúc xạ với môi trường tới
-
Phát biểu nào sau đây về đặc điểm của dòng điện là không đúng?
-
Phát biểu nào sau đây không đúng? Với dao động cơ tắt dần thì
