Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa tại nơi có \(g=10\,\,\text{m/}{{\text{s}}^{\text{2}}}\text{.}\) Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ lớn lực kéo về \({{F}_{kv}}\) tác dụng lên vật và độ lớn lực đàn hồi \({{F}_{dh}}\) của lò xo theo thời gian \(t.\) Biết \({{t}_{2}}-{{t}_{1}}=\frac{\pi }{20}\,\)s. Gia tốc của vật tại thời điểm \(t={{t}_{3}}\) có độ lớn gần nhất giá trị nào sau đây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai
Ta có:
- \({{\left( \frac{{{F}_{dh}}}{{{F}_{kv}}} \right)}_{max}}=\frac{A+\Delta {{l}_{0}}}{A}=\frac{3}{2}\) → \(A=2\Delta {{l}_{0}}\).
- \(t={{t}_{1}}\) thì \({{F}_{dh}}=0\) → vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng, \({{x}_{1}}=-\Delta {{l}_{0}}\).
- \(t={{t}_{2}}\) thì \({{F}_{kv}}=\frac{1}{2}{{F}_{kvmax}}\) → vật đi qua vị trí cân bằng, \({{x}_{2}}=+\frac{1}{2}A\).
- \(\Delta t=\frac{T}{2}=\frac{\pi }{20}\)s → \(T=\frac{\pi }{10}\)s → \(\omega =20\) rad/s → \(\Delta {{l}_{0}}=2,5\)cm và \(A=5\) cm.
- \(t={{t}_{3}}\) thì \({{F}_{dh}}=0\) → \(x=-\Delta {{l}_{0}}=-2,5\)cm
→ \(\left| v \right|=\frac{1}{2}{{a}_{max}}=\frac{1}{2}{{\left( 20 \right)}^{2}}.\left( 5 \right)=1000\)cm/s2.
Câu hỏi liên quan
-
Xét một đám nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo, \({{v}_{0}}\) là vận tốc của electron khi nguyên tử ở trạng thái cơ bản. Ban đầu electron của chúng chuyển động trên quỹ đạo dừng có vận tốc \(0,2{{v}_{0}}\), khi đám nguyên từ này trở về các trạng thái có mức năng lượng thấp hơn thì số bức xạ tối đa mà đám nguyên tử này có thể phát ra là
-
Trong thí nghiệm Y − âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng gồm hai bức xạ đơn sắc \({{\lambda }_{1}}\) và \({{\lambda }_{2}}\) có bước sóng lần lượt là 0,55 μm và 0,65 μm. Trên màn quan sát, hai vân tối trùng nhau gọi là một vạch tối. Trong khoảng giữa vân sáng trung tâm và vạch tối gần vân trung tâm nhất có \({{N}_{1}}\) vân sáng của \({{\lambda }_{1}}\) và \({{N}_{2}}\) vân sáng của \({{\lambda }_{2}}\) (không tính vân sáng trung tâm). Giá trị \({{N}_{1}}+{{N}_{2}}\) bằng
-
Trong máy phát điện xoay chiều 3 pha, trên mỗi cuộn dây của stato có suất điện động cực đại là \({{E}_{0}}\). Khi suất điện động tức thời ở cuộn dây thứ nhất đạt cực đại thì suất điện động tức thời trong cuộn dây thứ hai và cuộn dây thứ 3 tương ứng là \({{e}_{2}}\) và \({{e}_{3}}\) thỏa mãn hệ thức nào sau đây ?
-
Hạt tải điện trong chất khí là
-
Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở \(R=40\) mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có cảm kháng \({{Z}_{L}}=30\)Ω. Độ lệc pha giữa điện áp và dòng điện trong mạch điện xoay chiều này bằng
-
Đặt điện áp \(u={{U}_{0}}\cos \left( \omega t \right)\) vào hai đầu đoạn mạch \(AB\) như hình bên. Trong đó, cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(L;\) tụ điện có điện dung \(C;\) \(X\) là đoạn mạch chứa các phần tử có \({{R}_{1}},\,\,{{L}_{1}},\,\,{{C}_{1}}\) mắc nối tiếp. Biết \(2,5{{\omega }^{2}}LC=1\), các điện áp hiệu dụng: \({{U}_{AN}}=120\)V; \({{U}_{MB}}=90\)V, góc lệch pha giữa \({{u}_{AN}}\) và \({{u}_{MB}}\) là \(\frac{5\pi }{12}\). Hệ số công suất của \(X\) là
-
Cho mạch điện không đổi như hình vẽ. Mạch ngoài chứa điện trở \(R\), nguồn có suất điện động \(\xi \) và điện trở trong \(r\). Hiệu điện thế giữa hai điểm \(M\) và \(N\) được xác định bằng biểu thức nào sau đây?
-
Tại nơi có gia tốc trọng trường \(g\), một con lắc đơn có chiều dài \(l\) dao động điều hòa. Chu kì biến đổi của thế năng bằng
-
Một sợi dây đang có sóng dừng ổn định. Sóng truyền trên dây có chu kì \(T=0,1\pi \)s, biên độ của bụng là 4 cm. Với hai bụng liên tiếp trên dây, khi vận tốc tương đối giữa chúng có độ bằng 160 cm/s thì kết luận nào sau đây là đúng?
-
Một nguyên tử đang ở trạng thái trung hòa về điện thì nhận thêm hai electron. Điện tích của nguyên tử sau đó bằng
-
Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng \(k\) và vật nhỏ có khối lượng \(m.\) Trong dao động điều hòa, thời gian giữa hai lần liên tiếp vật đi qua vị trí động năng bằng thế năng là
-
Năng lượng liên kết tính trên một nucleon của hạt nhân \({}_{Z}^{A}X\) được xác định bằng biểu thức nào sau đây? Biết khối lượng của proton, notron và hạt nhân lần lượt là \({{m}_{p}},{{m}_{n}},{{m}_{X}}\).
-
Trong chân không, các bức xạ có bước sóng tăng dần theo thứ tự đúng là
-
Đặt điện áp xoay chiều \(u={{U}_{0}}\cos \omega t\,\,\left( {{U}_{0}}>0 \right)\) vào hai đầu một đoạn mạch có \(R,\,\,L,\,\,C\) mắc nối tiếp thì trong đoạn mạch có cộng hưởng điện. Nếu ta tăng chu kì của dòng điện, đồng thời giữ nguyên các thông số còn lại. Kết luận nào sau đây là sai?
-
Âm sắc là đặc trưng sinh lý của âm gắn liền với
-
Trong không gian \(Oxyz\), tại một điểm \(M\) có sóng điện từ lan truyền qua như hình vẽ. Nếu vecto \(\overrightarrow{{{c}_{{}}}}\) biểu diễn phương chiều của \(\overrightarrow{{{v}_{{}}}}\) thì vecto \(\overrightarrow{{{a}_{{}}}}\) và \(\overrightarrow{{{b}_{{}}}}\) lần lượt biểu diễn
-
Một con lắc đơn dao động theo phương trình \(s=4\cos \left( 2\pi t \right)\,\)cm (\(t\) tính bằng giây). Quãng đường mà con lắc này đi được trong khoản thời gian \(\Delta t=\frac{1}{3}\)s là
-
Thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước với hai nguồn kết hợp dao động ngược pha. Sóng do hai nguồn phát ra có bước sóng \(\lambda \). Cực tiểu giao thoa cách hai nguồn những đoạn \({{d}_{1}}\) và \({{d}_{2}}\) thỏa mãn
-
Cho đoạn mạch \(RLC\) mắc nối tiếp với \(R=60\)Ω, \(L=0,8\)H, \(C\) có thể thay đổi được. Ta đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều \(u=120\cos \left( 100t+\frac{\pi }{2} \right)\)V, thay đổi \(C\) đến khi điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là cực đại. Điện áp giữa hai bản tụ khi đó là
-
Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số \({{x}_{1}}\) và \({{x}_{2}}\). Biết độ lệch pha giữa hai dao động này là \(\Delta \varphi =\frac{\pi }{2}\). Li độ \(x\) của dao động tổng hợp được xác định bởi
