Hai vật A và B có cùng khối lượng 1kg và có kích thước nhỏ được nối với nhau bởi sợi dây mảnh, nhẹ dài 15cm, hai vật được treo vào lò xo thẳng đứng có độ cứng k=100N/m tại nơi có gia tốctrọng trường g=10m/s2, lấy \(\pi^2=10\). Khi hệ vật và lò xo đang ở vị trí cân bằng thì người ta đốt sợi dây nối hai vật, ngay sau đó vật B sẽ rơi tự do còn vật A sẽ dao động điều hòa. Biết rằng độ cao đủ lớn, bỏ qua mọi ma sát. Lần đầu tiên vật A lên đến điểm cao nhất thì khoảng cách giữa hai vật bằng:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai.PNG)
Tại vị trí cân bằng:
+ Khi chỉ có vật A thì lò xo dãn: \( \Delta {l_1} = \frac{{{m_A}.g}}{k} = 10cm\)
+ Khi treo đồng A và B thì lò xo dãn: \( \Delta {l_2} = \frac{{({m_A} + {m_B}).g}}{k} = 20cm\)
+ Khi hệ vật đang ở VTCB, dây đứt, vật A dao động điều hòa với biên độ A=Δl2−Δl1=20−10=10cm
+ Chu kỳ con lắc lò xo khi gắn vật A là: \( T = 2\pi \sqrt {\frac{{\Delta {l_1}}}{g}} = \frac{\pi }{5}s\)
+ Thời gian vật A đi từ vị trí đốt dây (biên dưới) đến vị trí cao nhất lần đầu tiên (biên trên ) hết \( t = \frac{T}{2} = \frac{\pi }{{10}}s\) khi đó, vị trí của vật A là : xA=−10cm
+ Sau khi đót dây nối hai vật, vật B rơi tự do từ B cách O1:
\( {O_1}B = B{O_2} + {O_1}{O_2} = {l_d} + A = 15 + 10 = 25cm\)
+ Tọa độ của B: \( {x_B} = {O_1}B + \frac{{g{t^2}}}{2} = 0,25 + \frac{{10.{{(\frac{\pi }{{10}})}^2}}}{2} = 0,75m = 75cm\)
+ Vậy khoảng cách giữa hai vật lúc này là:
Δx=xB−xA=75−(−10)=85cm
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Chu Văn An lần 3
Câu hỏi liên quan
-
Một vật dao động điều hòa trên trục Ox. Vận tốc của vật
-
Hai chất điểm cùng khối lượng, dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox, có phương trình lần lượt là x1=A1cos(ωt+φ1) và x2=A2cos(ωt+φ2). Gọi d là khoảng cách lớn nhất giữa hai chất điểm theo phương Ox. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của d theo A1 (với A2,φ1,φ2 là các giá trị xác định). Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng. Nếu W1 là tổng cơ năng của hai chất điểm ở giá trị a1 và W2 là tổng cơ năng của hai chất điểm ở giá trị a2 thì tỉ số W2/W1 gần nhất với kết quả nào sau đây?
.PNG)
-
Con lắc đơn gồm vật nhỏ có khối lượng 1g treo vào sợi dây nhẹ, không dãn, tại nơi có g=10m/s2, trong điện trường đều có vecto cường độ điện trường E nằm ngang, độ lớn E=1000V/m. Khi vật chưa tích điện, chu kì dao động điều hòa của con lắc là T. Khi con lắc tích điện q, chu kì dao động điều hòa của con lắc là 0,841T. Độ lớn điện tích q là
-
Một vật dao động tắt dần có các đại lượng giảm dần theo thời gian là
-
Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số 5Hz. Trong quá trình dao động, chiều dài lò xo biến đổi từ 40cm đến 56cm. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng chiều dương hướng lên, lúc t=0 lò xo có chiều dài 52cm và vật đang ra xa vị trí cân bằng. Phương trình dao động của vật là
-
Một con lắc đơn gồm sợi dây nhẹ, không dãn, chiều dài l và chất điểm có khối lượng m. Cho con lắc dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường là g. Tần số góc của con lắc được tính bằng công thức
-
Sóng cơ truyền theo trục Ox có phương trình \( u = 30\cos ({4.10^3}t - 50x)cm\) (x đo bằng cm, t đo bằng giây) tốc độ truyền của sóng cơ này bằng:
-
Trong quá trình truyền sóng cơ, gọi \( \lambda \) là bước sóng, v là vận tốc truyền sóng và f là tần số sóng. Mối liên hệ giữa các đại lượng này là:
-
Điện năng tiêu thụ của mạch được đo bằng
-
Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với biên độ góc bằng 9o. Ở thời điểm t0, vật nhỏ của con lắc có li độ góc và li độ cung lần lượt là 4,5o và 2,5π cm. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ của vật ởthời điểm t0
-
Hai dao động thành phần có biên độ là 5cm và 12cm. Biên độ dao động tổng hợp có thể nhận giá trị nào
-
Một vật dao động điều hòa với chu kì T. Động năng của vật này biến thiên điều hòa với chu kì
-
Một vật tham gia đồng thời hai dao động cùng phương, có phương trình lần lượt là\( {x_1} = 3\cos (10t - \frac{\pi }{3})cm\); \( {x_2} = 4\cos (10t + \frac{\pi }{6})cm\). Vận tốc cực đại của vật là
-
Một ống dây có độ tự cảm L, dòng điện chạy qua ống dây là I. Năng lượng từ trường của ống dây là:
-
Cho mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 12V, điện trở trong r = 2,5Ω,mạch ngoài gồm điện trở R1=0,5Ω mắc nối tiếp với một biến trở R. Giá trị của R để công suất tiêu thụ trên biến trở R đạt giá trị cực đại là:
-
Trong các hiện tượng sau, hiện tượng nào không liên quan đến nhiễm điện?
-
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa với biên độ A, chu kì T. Khi vật ở vị trí cân bằng, tại nơi có gia tốc trọng trường g, lò xo dãn một đoạn l = 0,5A. Thời gian trong một chu kì mà độ lớn gia tốc của vật đó lớn hơn hoặc bằng gia tốc trọng trường g là
-
Cho hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình lần lượt là \( {x_1} = 4\cos (\pi t - \frac{\pi }{6})cm\) và\( {x_1} = 4\cos (\pi t - \frac{\pi }{2})cm\) Li độ dao động tổng hợp của hai dao động này không thể nhận giá trị nào sau đây?
-
Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số,ngược pha, có biên độ lần lượt là A1 và A2. Biên độ dao động của vật bằng
-
Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số, có li độ ở thời điểm t là x1 và x2. Giá trị cực đại của tích x1.x2 là M, giá trị cực tiểu của x1.x2 là (-M/3). Độ lệch pha giữa x1 và x2 có độ lớn gần nhất với giá trị nào sau đây ?
