Hai con lắc lò xo cấu tạo giống nhau, có cùng chiều dài tự nhiên bằng 80 cm và đầu cố định gắn chung tại điểm Q. Con lắc (I) nằm ngang trên mặt bàn nhẫn.

Câu hỏi

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

(A)  85 cm

(B)  125 cm

(C)  149 cm

(D)  92 cm

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

🔑 Chủ đề: bo de thi vat ly thpt quoc gia nam 2022 co loi giai ,30 de,.

Câu trả lời hay nhất

🕵 Bạn Phạm Ngọc Trí trả lời:

Chọn câu (D):  92 cm

Ta có hình vẽ, ệ quy chiếu như hình vẽ:

Đồ thị thế năng đàn hồi của hai con lắc: 

Từ đồ thị ta thấy đường màu đỏ cho biết thế năng đàn hồi của con lắc lò xo nằm ngang. Thế năng cực đại ứng với 4 đơn vị: ${\mathrm{W}}_1=\frac{1}{2}.k.A_1^2$

Đường màu xanh là thế năng đàn hồi của con lắc lò xo treo thẳng đứng. Vì tại vị trí cân bằng lò xo đã dãn một đoạn $∆l_0$ nên tại vị trí lò xo dãn nhiều nhất, thế năng đàn hồi cực đại lớn nhất ứng với 9 đơn vị:

${\mathrm{W}}_{2+}=\frac{1}{2}.k.{\left(A+\Delta l_0\right)}^2$

Tại vị trí biến trên (biên âm) thì thế năng đàn hồi ứng với 1 đơn vị:

${\mathrm{W}}_{2-}=\frac{1}{2}.k.{\left(A-\Delta l_0\right)}^2$

Ta có tỉ số:

$\left\{\begin{array}{l}\frac{{\mathrm{W}}_{2+}}{{\mathrm{W}}_{2-}}=\frac{9}{1}=\frac{{\left(A_2+\Delta l_0\right)}^2}{{\left(A_2-\Delta l_0\right)}^2}\iff \frac{\left(A_2+\Delta l_0\right)}{\left(A_2-\Delta l_0\right)}=3\\ \Rightarrow A_2=2\Delta l_0\\ \frac{{\mathrm{W}}_{2+}}{{\mathrm{W}}_1}=\frac{9}{4}=\frac{{\left(A_2+\Delta l_0\right)}^2}{A_1^2}\iff \frac{A_2+\Delta l_0}{A_1}=\frac{3}{2}\\ \iff \frac{3\Delta l_0}{A_1}=\frac{3}{2}\Rightarrow A_1=2\Delta l_0=A_2.\end{array}\right.$

Tại thời điểm ban đầu t = 0, ta thấy cả hai vật đều đang ở biên cương. Thời điểm t là thời điểm vật của lò xo treo thẳng đứng đi qua vị trí lò xo không dãn.

Ta có VTLG

Thời gian từ t = 0 đến $t_1$ là

$t_1=\frac{T}{2\pi }\left(\frac{\pi }{2}+\arcsin \frac{\Delta l_0}{A_2}\right)=\frac{T}{3}$

Thời điểm $t_2$ là thời điểm vật của lò xo nằm ngang đi qua vị trí cân bằng lần thứ 2. Ta có VTLG:

Thời gian từ t = 0 đến $t_2$ là $t_2=\frac{3}{4}T$

Khoảng thời gian $t_2-t_1=\frac{\pi }{12}\Rightarrow \frac{3}{4}T-\frac{T}{3}=\frac{5}{12}T=\frac{\pi }{12}\Rightarrow T=\frac{\pi }{5}\left(s\right)$

Tần số góc của hai con lắc là như nhau vì chúng đều dao động tự do và có cùng độ cứng, vật nặng cùng khối lượng: $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{g}{\Delta l_0}}$

Vậy ta có: $\omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{\frac{\pi }{5}}=10=\sqrt{\frac{g}{\Delta l_0}}\Rightarrow \Delta l_0=0,1m=10cm$

Sau thời gian $t=t=\frac{\pi }{10}s=\frac{T}{2}$ thì hai vật đều đang ở biên âm. 

Khoảng cách giữa hai vật lúc này là:

$$\begin{gathered} d=\sqrt{{\left(l-A_1\right)}^2+{\left(l+\Delta l_0-A_2\right)}^2} \\ =\sqrt{{\left(80-20\right)}^2+{\left(80+10-20\right)}^2}=92,2cm \end{gathered}$$

.

---

Câu trước | Câu kế tiếp

Các câu trả lời

👤 Nguyễn Phan Trí viết:

Chọn C,  149 cm

---

👤 Trần Nhật Tài viết:

Chọn D,  92 cm

➥ 🗣️ Trần Thị Dũng trả lời: Cảm ơn bạn, câu này hình như có trong file doc này Đề thi Lý THPT quốc gia năm 2016 có lời giải

---

👤 Trần Liêm Nhân viết:

Chọn B,  125 cm

---

👤 Nguyễn Khanh Hiếu viết:

Chọn A,  85 cm

---

👤 Trần Thị Dũng viết:

Chọn D:  92 cm

Gửi bạn các file hữu ích đi kèm câu hỏi:

• Đề thi Lý THPT quốc gia năm 2016 có lời giải (.doc)
• Giải chi tiết ĐỀ LUYỆN THI THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÝ NĂM 2018 SỐ 1 (.doc)
• HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÝ NĂM 2018 LẦN 1 (.docx)
• GỢI Ý LỜI GIẢI VÀ ĐÁP SỐ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA THPT MÔN VẬT LÝ 2014 (.pdf)
• Đề thi Lý THPT quốc gia năm 2015 có lới giải (.doc)
• [Dành Cho Giáo Viên]-Tham khảo bộ đề thi và đáp án Vật Lí lớp 11 của tác giả I.V. Godova, LB Nga-Xuất bản năm 2011 (Tiếng Nga) (.pdf)
• Kim loại hữu cơ hai chiều đầu tiên cấu tạo từ fullerene
• Lần đầu tiên trông thấy ‘con mèo của Schrödinger’ bằng mắt trần