Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng \(k = 100{\rm{\;N}}/{\rm{m}}\) , đầu trên cố định, đầu dưới gắn với vật \({m_1}\) có khối lượng \(100{\rm{\;g}}\)

Để download Câu trắc nghiệm này dạng file WORDS (.doc) các bạn click vào nút TẢI VỀ bên trên.

Câu hỏi

🗣️ Trần Phương Thiện hỏi: Cho mình hỏi một câu Trắc nghiệm ôn thi THPT trong sách bài tập

Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng \(k = 100{\rm{\;N}}/{\rm{m}}\), đầu trên cố định, đầu dưới gắn với vật \({m_1}\) có khối lượng \(100{\rm{\;g}}\), vật \({m_2}\) có khối lượng \(300{\rm{\;g}}\) nối với \({m_1}\) bằng một sợi dây mềm, nhẹ, không dãn (Hình \({\rm{a}}\)). Ban đầu giữ vật \({m_1}\) ở vị trí lò xo không biến dạng, khi đó \({m_2}\) cách mặt đất một khoảng h. Bỏ qua lực cản không khí, lấy \(g = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2},{\pi ^2} = 10\). Thả nhẹ vật \({m_1}\) thì đồ thị li độ theo thời gian của \({m_1}\) ở khoảng thời gian đầu như hình \(b\). Giá trị của độ cao \(h\) bằng

Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m, đầu trên cố định (ảnh 1)

(A) \(6,3{\rm{\;cm}}\) .

(B) \(2,4{\rm{\;cm}}\) .

(C) \(6,0{\rm{\;cm}}\) .

(D) \(5,3{\rm{\;cm}}\) .

👩 Đánh giá của giáo viên: Câu này dễ, mức độ biết.

🔑 Chủ đề: ,2023, de thi thu vat li so gd ha tinh co dap an.

Câu trả lời hay nhất

🕵 Bạn Nguyễn Văn Thành trả lời:

Chọn câu (C): \(6,0{\rm{\;cm}}\) .

Cách 1: Lớp 12 GĐ1: Cả 2 vật cùng dao động điều hòa đến khi m2 chạm đất \(A = \Delta {l_0} = \frac{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right)g}}{k} = \frac{{\left( {0,1 + 0,3} \right).10}}{{100}} = 0,04m = 4cm\) \(\omega = \sqrt {\frac{k}{{{m_1} + {m_2}}}} = \sqrt {\frac{{100}}{{0,1 + 0,3}}} = 5\sqrt {10} \) (rad/s) GĐ2: Dây chùng, m­­1 dao động với vị trí cân bằng mới O1 ­dãn \(\Delta {l_1} = \frac{{{m_1}g}}{k} = \frac{{0,1.10}}{{100}} = 0,01m = 1cm\) \({\omega _1} = \sqrt {\frac{k}{{{m_1}}}} = \sqrt {\frac{{100}}{{0,1}}} = 10\sqrt {10} \) (rad/s) \(v = {v_1} \Rightarrow \omega \sqrt {{A^2} - {x^2}} = {\omega _1}\sqrt {A_1^2 - x_1^2} \Rightarrow 5\sqrt {10} .\sqrt {{4^2} - {x^2}} = 10\sqrt {10} .\sqrt {{{\left( {2,3 + 3} \right)}^2} - {{\left( {x + 3} \right)}^2}} \) \( \Rightarrow x \approx 2cm \Rightarrow h = 4 + x = 6cm\) . Cách 2: Lớp 10 ốc thế năng tại vị trí lò xo không biến dạng Bảo toàn cơ năng cho hệ vật từ vị trí lò xo không biến dạng đến khi \({m_2}\) chạm đất (dây chùng) \(0 = \frac{1}{2}k{h^2} + \frac{1}{2}\left( {{m_1} + {m_2}} \right){v^2} - \left( {{m_1} + {m_2}} \right)gh \Rightarrow \frac{1}{2}\left( {{m_1} + {m_2}} \right){v^2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)gh - \frac{1}{2}k{h^2}\) (1) Bảo toàn cơ năng cho vật m1 từ khi m2 chạm đất (dây chùng) đến khi m­­1 xuống vị trí thấp nhất \(\frac{1}{2}k{h^2} + \frac{1}{2}{m_1}{v^2} - {m_1}gh = \frac{1}{2}k{s^2} - {m_1}gs \Rightarrow \frac{1}{2}{m_1}{v^2} = {m_1}g\left( {h - s} \right) + \frac{1}{2}k\left( {{s^2} - {h^2}} \right)\) (2) Quãng đường vật m­1 đi từ vị trí lò xo không biến dạng đến vị trí thấp nhất là \(s = 4 + 2,3 = 6,3cm = 0,063m\) Lấy \(\frac{{\left( 1 \right)}}{{\left( 2 \right)}} \Rightarrow \frac{{{m_1} + {m_2}}}{{{m_1}}} = \frac{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right)gh - \frac{1}{2}k{h^2}}}{{{m_1}g\left( {h - s} \right) + \frac{1}{2}k\left( {{s^2} - {h^2}} \right)}}\) \( \Rightarrow \frac{{0,1 + 0,3}}{{0,1}} = \frac{{\left( {0,1 + 0,3} \right).10.h - \frac{1}{2}.100.{h^2}}}{{0,1.10.\left( {h - 0,063} \right) + \frac{1}{2}.100.\left( {0,{{063}^2} - {h^2}} \right)}} \Rightarrow h \approx 0,06m = 6cm\) .

Cách 1: Lớp 12

GĐ1: Cả 2 vật cùng dao động điều hòa đến khi m2 chạm đất

\(A = \Delta {l_0} = \frac{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right)g}}{k} = \frac{{\left( {0,1 + 0,3} \right).10}}{{100}} = 0,04m = 4cm\)

\(\omega = \sqrt {\frac{k}{{{m_1} + {m_2}}}} = \sqrt {\frac{{100}}{{0,1 + 0,3}}} = 5\sqrt {10} \)   (rad/s)

GĐ2: Dây chùng, m­­1 dao động với vị trí cân bằng mới O1 ­dãn

\(\Delta {l_1} = \frac{{{m_1}g}}{k} = \frac{{0,1.10}}{{100}} = 0,01m = 1cm\)

\({\omega _1} = \sqrt {\frac{k}{{{m_1}}}} = \sqrt {\frac{{100}}{{0,1}}} = 10\sqrt {10} \)   (rad/s)

\(v = {v_1} \Rightarrow \omega \sqrt {{A^2} - {x^2}} = {\omega _1}\sqrt {A_1^2 - x_1^2} \Rightarrow 5\sqrt {10} .\sqrt {{4^2} - {x^2}} = 10\sqrt {10} .\sqrt {{{\left( {2,3 + 3} \right)}^2} - {{\left( {x + 3} \right)}^2}} \)

\( \Rightarrow x \approx 2cm \Rightarrow h = 4 + x = 6cm\)  .

Cách 2: Lớp 10

ốc thế năng tại vị trí lò xo không biến dạng

Bảo toàn cơ năng cho hệ vật từ vị trí lò xo không biến dạng đến khi  \({m_2}\)   chạm đất (dây chùng)

\(0 = \frac{1}{2}k{h^2} + \frac{1}{2}\left( {{m_1} + {m_2}} \right){v^2} - \left( {{m_1} + {m_2}} \right)gh \Rightarrow \frac{1}{2}\left( {{m_1} + {m_2}} \right){v^2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)gh - \frac{1}{2}k{h^2}\)   (1)

Bảo toàn cơ năng cho vật m1 từ khi m2 chạm đất (dây chùng) đến khi m­­1 xuống vị trí thấp nhất

\(\frac{1}{2}k{h^2} + \frac{1}{2}{m_1}{v^2} - {m_1}gh = \frac{1}{2}k{s^2} - {m_1}gs \Rightarrow \frac{1}{2}{m_1}{v^2} = {m_1}g\left( {h - s} \right) + \frac{1}{2}k\left( {{s^2} - {h^2}} \right)\)   (2)

Quãng đường vật m­1 đi từ vị trí lò xo không biến dạng đến vị trí thấp nhất là

\(s = 4 + 2,3 = 6,3cm = 0,063m\)

Lấy  \(\frac{{\left( 1 \right)}}{{\left( 2 \right)}} \Rightarrow \frac{{{m_1} + {m_2}}}{{{m_1}}} = \frac{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right)gh - \frac{1}{2}k{h^2}}}{{{m_1}g\left( {h - s} \right) + \frac{1}{2}k\left( {{s^2} - {h^2}} \right)}}\)

\( \Rightarrow \frac{{0,1 + 0,3}}{{0,1}} = \frac{{\left( {0,1 + 0,3} \right).10.h - \frac{1}{2}.100.{h^2}}}{{0,1.10.\left( {h - 0,063} \right) + \frac{1}{2}.100.\left( {0,{{063}^2} - {h^2}} \right)}} \Rightarrow h \approx 0,06m = 6cm\)  .


Câu trước | Câu kế tiếp
Các câu trả lời

👤 Trần Liêm Danh viết:

Chọn C, \(6,0{\rm{\;cm}}\) .

➥ 🗣️ Trần Phương Thiện trả lời: Cảm ơn bạn, câu này hình như có trong file doc này (2023) Đề thi thử Vật Lí Sở GD Hà Tĩnh có đáp án


👤 Nguyễn Phan Kiên viết:

Chọn D, \(5,3{\rm{\;cm}}\) .


👤 Nguyễn Khanh Trường viết:

Chọn B, \(2,4{\rm{\;cm}}\) .


👤 Trần Hậu Bình viết:

Chọn A, \(6,3{\rm{\;cm}}\) .


👤 Lê Thị Tài viết:

Chọn C: \(6,0{\rm{\;cm}}\) .

Gửi bạn các file hữu ích đi kèm câu hỏi:

Làm thêm Trắc nghiệm ôn thi THPT