Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 250g và lò xo độ cứng 40N/m đang dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ 12cm. Trong quá trình hệ dao động, công suất tức thời của lực đàn hồi có giá trị cực đại gần nhất với giá trị nào sau đây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTần số góc dao động điều hòa của con lắc lò xo \)\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{40}{0,25}}=4\sqrt{10}rad/s\)
Áp dụng hệ thức độc lập: \({{A}^{2}}={{x}^{2}}+\frac{{{v}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}\Rightarrow v=\omega \sqrt{{{A}^{2}}-x{}^{2}}\)
Công suất tức thời của lực đàn hồi là:
\(P={{F}_{dh}}.v=k|x|.|v|=k\omega |x|.\sqrt{{{A}^{2}}-{{x}^{2}}}\)
Áp dụng BĐT cô si cho hai số không âm: \(|x|.\sqrt{{{A}^{2}}-{{x}^{2}}}\le \frac{{{x}^{2}}+{{A}^{2}}-{{x}^{2}}}{2}\)
\(\Rightarrow P\le k\omega .\frac{{{x}^{2}}+{{A}^{2}}-{{x}^{2}}}{2}=3,6W\)
Vậy Pmax = 3,6W
Chọn B
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Lê Thế Hiếu
Câu hỏi liên quan
-
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng đang dao động điều hòa. Biết rằng, trong một chu kỳ dao động, thời gian lò xo bị dãn dài gấp 3 lần thời gian lò xo bị nén. Gọi lực đàn hồi của lò xo khi bị dãn và bị nén mạnh nhất có độ lớn tương ứng là F1 và F2. Tỉ số F1/F2 có giá trị là
-
Mạch chọn sóng của một máy thu thanh là một mạch dao động với \(L=\frac{1}{4\pi }mH;C=\frac{1}{10\pi }\mu F\) . Mạch có thể thu được sóng điện từ có tần số
-
Một vật đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự 10cm cho ảnh cao bằng một nửa vật. Vật cách thấu kính một khoảng bằng
-
Một sóng cơ hình sin lan truyền trên một sợi dây dài căng ngang với bước sóng 30cm. M và N là hai phần tử dây cách nhau một khoảng 40cm. Biết rằng khi li độ của M là 3cm thì li độ của N là -3cm. Biên độ của sóng là
-
Cơ thể con người ở nhiệt độ \({37^0}C\) phát ra bức xạ nào trong các loại bức xạ sau?
-
Cảm ứng từ sinh ra trong lòng ống dây hình trụ khi có dòng điện với cường độ 5A chạy qua là 2mT. Khi cường độ dòng điện chạy trong ống dây có cường độ 8A thì cảm ứng từ trong lòng ống dây lúc này có độ lớn là
-
Cho mạch điện như hình bên với E = 18V, r = 2Ω, R1 = 15Ω, R2 = 10Ω và V là vôn kế có điện trở rất lớn.
.jpg)
Số chỉ của vôn kế là
-
Sóng dọc cơ học là sóng mà phương dao động của phần tử vật chất
-
Các thiết bị điện trong gia đình thường được mắc theo cách nào?
-
Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về đồng vị?
-
Từ thông gửi qua một khung dây dẫn phẳng bằng kim loại có biểu thức \(\phi =\frac{2}{\pi }\text{cos}\left( 100\pi t+\frac{\pi }{6} \right)(\text{W}b)\) (t tính bằng giây). Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây là
-
Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng. Biết khoảng cách giữa điểm bụng và điểm nút cạnh nhau là 15cm. Sóng truyền trên dây có bước sóng là
-
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp. Biết điện trở có R = 40Ω, cuộn cảm có cảm kháng 60Ω và tụ điện có dung kháng 20Ω. So với cường độ dòng điện trong mạch, điện áp giữa hai đầu đoạn mạch
-
Một quả cầu nhỏ mang điện tích \(Q = 1nC\) đặt trong không khí. Cường độ điện trường tại điểm cách quả cầu \(3cm\) là
-
Dòng điện xoay chiều với biểu thức cường độ i = 2cos(100πt + π/4) (A) có cường độ cực đại là
-
Từ thông xuyên qua một khung dây kín, phẳng đặt trong từ trường đều không phụ thuộc vào
-
Dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương và tần số sẽ có biên độ không phụ thuộc vào
-
Khi quan sát các váng dầu, mỡ, bong bóng xà phòng ta thấy có những vân màu sặc sỡ là do có sự
-
Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 20N/m và vật nhỏ khối lượng m đang dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực F = 5cos10t (N) (t tính bằng giây). Biết hệ đang xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Giá trị của m là
-
Đơn vị của khối lượng nguyên tử u là
