Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 25N/m một đầu được gắn với hòn bi nhỏ có khối lượng m = 100g. Khi vật đang ở vị trí cân bằng,

Câu hỏi

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

(A)   75cm/s

(B)   60cm/s

(C)   90cm/s

(D)   120cm/s

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

🔑 Chủ đề: 30 de thi thpt quoc gia mon vat li nam 2022 co loi giai.

Câu trả lời hay nhất

🕵 Bạn Trần Trí Lộc trả lời:

Chọn câu (A):   75cm/s

Phương pháp giải:

Quá ttrình chuyển động của vật được chia thành hai giai đoạn:

+ Giai đoạn 1: Vật rơi tự do xuống dưới. QC gắn với điểm treo lò xo,trục Ox thẳng đứng chiều dương hướng xuống dưới, gốc O tại vị trí cân bằng.

+ Giai đoạn 2. Lò xo bị giữ ở chính giữa, khi đó độ cứng k thay đổi, tần số góc và chu kì thay đổi, vị trí cân bằng thay đổi. Ta xác định vị trí và li độ ở hệ quy chiếu đất và vị trí cân bằng mới. Từ đó xác định biên độ mới. Sử dụng VTLG tìm vận tốc tại .

Giải chi tiết:

Độ biến dạng của lò xo tại VTCB: $\Delta l_0=\frac{mg}{k}=\frac{0,1.10}{25}=4cm$

Quá trình chuyển động của vật được chia làm hai giai đoạn:

+ Giai đoạn 1: Vật rơi tự do xuống dưới. QC gắn với điểm treo lò xo,trục Ox thẳng đứng chiều dương hướng xuống dưới, gốc O tại vị trí cân bằng.

Vật nặng chịu tác dụng của các lực: trọng lực, lực đàn hồi của lò xo, lực quán tính $\left(F_{qt}=P\right)$

Tại vị trí cân bằng và trong quá trình rơi, vật dao động điều hòa quanh vị trí lò xo không biến dạng với biên độ $A=\Delta l_0$

Thời điểm t = 0, con lắc bắt đầu rơi thì vật đang ở biên dưới.

Tần số góc của dao động:

$\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=5{\pi }_{}\left(rad/s\right)\Rightarrow T=\frac{2\pi }{\omega }=0,4s$

Sau khoảng thời gian $t_1=0,02\sqrt{15}=\frac{\sqrt{15}}{20}T$ ứng với góc quét $\phi =\omega t_1={69}^0$

Khi đó li độ của vật là: $x_1=A.\cos {69}^0=1,4cm$

Khi đó vật có vận tốc là: $v=-\omega .\sqrt{A^2-x^2}=-58,{93}_{}(cm/s)$

+ Giai đoạn 2: Khi lò xo bị giữ ở chính giữa.

Xét trong hệ quy chiếu gắn với mặt đất, vật chịu tác dụng của 2 lực: Trọng lực và lực đàn hồi.

Độ cứng  ⇒ VTCB mới ở cách vị trí cân bằng cũ 2cm, là vị trí lò xo dãn $\Delta l=\frac{mg}{k^{\text{'}}}=2cm$

Sau thời gian t₁, vận tốc của vật nặng so với mặt đất là: $\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}$

$\Rightarrow v_{13}=-58,93+gt=18,53cm/s$

Li độ của vật tại thời điểm t₁ trong hệ quy chiếu gắn với mặt đất là: $x_{13}=-1,4-2=-3,4cm$

Khi đó tần số góc: ${\omega }^{\text{'}}=\sqrt{\frac{k^{\text{'}}}{m}}=\sqrt{2}\omega =5\sqrt{2}\pi \left(rad/s\right)$

Khi đó vật dao động quanh vị trị O' với biên độ: $A^{\text{'}}=\sqrt{x_{13}^2+{\left(\frac{v_{13}}{{\omega }^{\text{'}}}\right)}^2}\approx 3,5cm$

Sau thời gian $\Delta t=0,07s$

Vị trí ban đầu $\alpha =acr\cos \frac{3,4}{3,5}=13,8^0$

Góc quét được $\phi =\omega \Delta t=5\sqrt{2}\pi .0,07={89}^0$

Li độ lúc đó là $x=A.\sin \left(\alpha +\phi -{90}^0\right)=0,77cm$

Vận tốc lúc đó là $v={\omega }^{\text{'}}\sqrt{{A^{\text{'}}}^2}-x^2=75,8_{}cm/s$

---

Câu trước | Câu kế tiếp

Các câu trả lời

👤 Lê Thị Hiếu viết:

Chọn C,   90cm/s

---

👤 Phạm Thị Nhân viết:

Chọn D,   120cm/s

---

👤 Trần Thị Hoàng viết:

Chọn B,   60cm/s

---

👤 Phạm Thị Hưng viết:

Chọn A,   75cm/s

➥ 🗣️ Trần Thị Đức trả lời: Cảm ơn bạn, câu này hình như có trong file doc này ĐỀ + GIẢI CHI TIẾT THI THỬ THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÍ LẦN 3

---

👤 Nguyễn Thị Thành viết:

Chọn A:   75cm/s

Gửi bạn các file hữu ích đi kèm câu hỏi:

• ĐỀ + GIẢI CHI TIẾT THI THỬ THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÍ LẦN 3 (.doc)
• Giải chi tiết đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí 2015 - Tăng Hải Tuân (.pdf)
• GỢI Ý LỜI GIẢI VÀ ĐÁP SỐ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA THPT MÔN VẬT LÝ 2014 (.pdf)
• ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÍ NĂM 2017 - THẦY LÊ QUÂN (.pdf)
• Đề thi + đáp án môn Vật lí Kì thi thử THPT quốc gia 2015 (.rar)
• Giải chi tiết đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí (.pdf)
• Một lỗ đen cần có khối lượng tối thiểu bao nhiêu?
• Thêm một ngôi sao đang quay xung quanh lỗ đen siêu khối tại tâm Dải Ngân hà