Câu hỏi:

18/07/2024 108

Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100N/m,  đầu trên lò xo cố định, đầu dưới gắn vật nhỏ có khối lượng 400g.  Kích thích để con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình thẳng đứng, chọn mốc thế năng trùng với vị trí cân bằng của vật. Tại thời điểm ts  , con lắc có thế năng 356mJ,  tại thời điểm t+0,05s  con lắc có động năng 288mJ,  cơ năng của con lắc không lớn hơn 1J. Lấy π2=10  . Trong 1 chu kì dao động, khoảng thời gian lò xo nén là

A. 13s

B. 215s

Đáp án chính xác

C. 310s

D. 415s

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án B

Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính chu kì: T=2πmk

+ Sử dụng biểu thức tính cơ năng: W=12kA2=Wt+Wd

+ Sử dụng biểu thức tính độ dãn của lò xo tại VTCB: Δl=mgk

+ Sử dụng biểu thức tính thời gian lò xo nén trong một chu kì: tnen=2αω  với cosα=Δl0A

Giải chi tiết:

Ta có: T=2πmk=0,4s

+ Chu kì dao động: T=2πmk=0,4s

+ Tại thời điểm t:  x1=AcosφWt1=kx122=kA22cos2φ=0,256J

kA221+cos2φ2=0,256J1

+ Tại thời điểm t+0,05s=t+T8

x2=Acosφ+π4

Wt2=WWd2=12kA2Wd2=kA22cos2φ+π4

kA220,288=kA22cosφ.cosπ4sinφ.sinπ42kA220,288=kA2212cosφsinφ2kA220,288=kA241sin2φ2

Từ (1) và (2) ta có: kA241+cos2φ=0,256kA241+sin2φ=0,288

1+sin2φ1+cos2φ=0,2880,256=981+9cos2φ=8sin2φ1+9cos2φ2=8sin2φ2=641cos22φ145cos22φ+18cos2φ63=0cos2φ=35W=0,32Jtmcos2φ=2129W=1,856loai

Với W=0,32J=12kA2A=0,08m

Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng: Δl0=mgk=0,04m

Thời gian lò xo nén trong một chu kì:tnen=2αω  với cosα=Δl0A=0,040,08=12α=π3

tnen=2π35π=215s

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp lần lượt là N1  N2 . Nếu máy biến áp này là máy tăng áp thì

Xem đáp án » 22/07/2024 2,296

Câu 2:

Một khung dây dẫn phẳng, diện tích 50cm2  , gồm 500 vòng dây, quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục cố định Δ trong từ trường đều có cảm ứng từ B  . Biết Δ nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với B  . Suất điện động cực đại trong khung là 2002V  . Độ lớn của B

Xem đáp án » 18/07/2024 407

Câu 3:

Một sợi dây nhẹ không dãn có chiều dài 1,5m được cắt thành hai con lắc đơn có chiều dài khác nhau. Kích thích cho hai con lắc dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g=9,8m/s2  . Hình vẽ bên là đồ thị phụ thuộc thời gian của các li độ góc của các con lắc. Tốc độ dao động cực đại của vật nặng con lắc (2) gần giá trị nào nhất sau đây?

Xem đáp án » 22/07/2024 289

Câu 4:

Sóng cơ truyền trên một sợi dây rất dài với khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp là 20cm.  Bước sóng λ bằng

Xem đáp án » 22/07/2024 255

Câu 5:

Hai nguồn sóng kết hợp, đặt tại A và B cách nhau 20cm dao động theo phương trình u=acosωt  trên mặt nước, coi biên độ không đổi, bước sóng λ=4cm . Một điểm nằm trên đường trung trưc của AB, dao động cùng pha với các nguồn A và B, cách A một đoạn nhỏ nhất là

Xem đáp án » 23/07/2024 234

Câu 6:

Âm sắc của âm là một đặc trưng sinh lý của âm phụ thuộc vào

Xem đáp án » 18/07/2024 213

Câu 7:

Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có biên độ lần lượt là A1 và A2. Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ A=A1+A2 . Hai dao động đó

Xem đáp án » 18/07/2024 205

Câu 8:

Một sóng ngang truyền trên sợi dây với tốc độ và biên độ không đổi, bước sóng 72cm.  Hai phần tử sóng M, N gần nhau nhất lệch pha nhau π3  . Tại một thời điểm li độ của M, N đối nhau và cách nhau 13,0cm.  Biên độ sóng là

Xem đáp án » 22/07/2024 202

Câu 9:

Một chất điểm dao động điều hòa có đồ thị li độ theo thời gian như hình vẽ. Tốc độ của vật tại N là

Xem đáp án » 18/07/2024 194

Câu 10:

Một vật khối lượng 100g  dao động điều hòa theo phương trình x=3cos2πt  (trong đó x tính bằng cm và t tính bằng s). Lấy π2=10  . Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của vật là

Xem đáp án » 22/07/2024 187

Câu 11:

Trong một thí nghiệm giao thoa với hai nguồn đồng bộ phát sóng kết hợp có bước sóng 2cm.  Trong vùng giao thoa, M là điểm cách S1  S2  lần lượt là 5cm và 17cm. Giữa M và đường trung trực của đoạn  có số vân giao thoa cực tiểu là

Xem đáp án » 23/07/2024 185

Câu 12:

Khi ghép n nguồn điện giống nhau song song, mỗi nguồn có suất điện động ξ và điện trở trong r thì suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là

Xem đáp án » 18/07/2024 175

Câu 13:

Trong thí nghiệm khảo sát chu kì dao động T của con lắc đơn, một học sinh làm thí nghiệm và vẽ đồ thị phụ thuộc của T2   (trục tung) theo chiều dài l (trục hoành) của con lắc, thu được một đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ, hợp với trục tung một góc β=140  , lấy π=3,14 . Gia tốc trọng trường tại nơi làm thí nghiệm xấp xỉ là

 

Xem đáp án » 18/07/2024 169

Câu 14:

Một con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa có chiều dài biến thiên từ 20cm  đến 26cm.  Biên độ dao động là

Xem đáp án » 23/07/2024 165

Câu 15:

Dao động của con lắc đồng hồ là dao động

Xem đáp án » 21/07/2024 164

Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »
Xem thêm »