🗣️ Trần Thị Đức hỏi: Cho mình hỏi một câu Trắc nghiệm ôn thi THPT trong sách bài tập
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, tại thời điểm t = 0 người ta thả cho con lắc rơi tự do sao cho trục lò xo luôn nằm theo phương thẳng đứng và vật nặng ở phía dưới lò xo. Đến thời điểm t1=0,02√15s thì điểm chính giữa của lò xo đột ngột bị giữ lại cố định. Lấy g=10m/s2;π2=10. Bỏ qua ma sát, lực cản. Tốc độ của hòn bi tại thời điểm t2=t1+0,07s có độ lớn gần nhất với giá trị nào sau đây?
(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.
🕵 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: Δl0=mgk=0,1.1025=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 (Fqt=P)
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=Δl0
Thời điểm t = 0, con lắc bắt đầu rơi thì vật đang ở biên dưới.
Tần số góc của dao động:
ω=√km=5π(rad/s)⇒T=2πω=0,4s
Sau khoảng thời gian t1=0,02√15=√1520T ứng với góc quét φ=ωt1=690
Khi đó li độ của vật là: x1=A.cos690=1,4cm
Khi đó vật có vận tốc là: v=−ω.√A2−x2=−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 Δl=mgk'=2cm
Sau thời gian t1, vận tốc của vật nặng so với mặt đất là: →v13=→v12+→v23
⇒v13=−58,93+gt=18,53cm/s
Li độ của vật tại thời điểm t1 trong hệ quy chiếu gắn với mặt đất là: x13=−1,4−2=−3,4cm
Khi đó tần số góc: ω'=√k'm=√2ω=5√2π(rad/s)
Khi đó vật dao động quanh vị trị O' với biên độ: A'=√x213+(v13ω')2≈3,5cm
Sau thời gian Δt=0,07s
Vị trí ban đầu α=acrcos3,43,5=13,80
Góc quét được φ=ωΔt=5√2π.0,07=890
Li độ lúc đó là x=A.sin(α+φ−900)=0,77cm
Vận tốc lúc đó là v=ω'√A'2−x2=75,8cm/s
👤 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 Năm2022 Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải (30 đề)
👤 Nguyễn Thị Thành viết:
Chọn A: 75cm/s
Gửi bạn các file hữu ích đi kèm câu hỏi: