Trang chủ Lớp 12 Vật lý Bài tập về con lắc lò xo trong đề thi đại học

Bài tập về con lắc lò xo trong đề thi đại học

Bài tập về con lắc lò xo trong đề thi đại học (P3)

  • 651 lượt thi

  • 16 câu hỏi

  • 10 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 2:

19/07/2024

(Câu 40 Đề thi THPT QG 2018 – Mã đề 201): Cho cơ hệ như hình bên. Vật m khối lượng 100 g có thể chuyển động tịnh tiến, không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo trục lò xo có k = 40 N/m. Vật M khối lượng 300 g có thể trượt trên m với hệ số ma sát μ = 0,2. Ban đầu, giữ m đứng yên ở vị trí lò xo dãn 4,5 cm, dây D (mềm, nhẹ, không dãn) song song với trục lò xo. Biết M luôn ở trên m và mặt tiếp xúc giữa hai vật nằm ngang. Lấy g = 10 m/s2. Thả nhẹ cho m chuyển động. Tính từ lúc thả đến khi lò xo trở về trạng thái có chiều dài tự nhiên lần thứ 3 thì tốc độ trung bình của m là

Xem đáp án

Đáp án A

Lực ma sát giữa M và m làm cho lò xo có độ dãn 

Lực ma sát giữa M và m làm cho lò xo có độ dãn .

Vật m đi từ vị trí lò xo giãn 4,5cm qua vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên lần thứ nhất đến vị trí biên đối diện rồi đổi chiều qua vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên lần thứ 2; tiếp tục chạy đến vị trí biên rồi đồi chiều về vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên lần thứ 3

Giai đoạn 1 ( dây căng, vật M không dao động ):

Giai đoạn 2 (dây trùng, vật M dao động cùng với m):

Giai đoạn 3 (dây trùng, vật M dao động cùng với m)


Câu 5:

17/07/2024

(Câu 39 Đề thi THPT QG 2018 – Mã đề 206)Cho cơ hệ như hình bên. Vật m khối lượng 100g có thể chuyển động tịnh tiến, không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang dọc theo trục lò xo có k = 40 N/m. Vật M khối lượng 300 gam có thể trượt trên m với hệ số ma sát m = 0,2. Ban đầu, giữ m đứng yên ở vị trí lò xo dãn 4,5 cm, dây D(mềm,nhẹ, không dãn) song song với trục lỏ xo.  Biết M luôn ở trên m và mặt tiếp xúc giữa hai vật nằm ngang. Lấy g = 10 m/s2. Thả nhẹ cho m chuyển động. Tính từ lúc thả đến khi m đổi chiều chuyển động lần thứ 2 thì tốc độ trung bình của m là:

Xem đáp án

Đáp án B

Lực ma sát của M và m là : Fms  = m.M.g = 0,6N

Tần số góc và chu kỳ m và (m+M) là : 

Khoảng lệch giữa hai vị trí cân bằng O12là : 

(Với O1  là vị trí cân bằng khi lò xo có chiều dài tự nhiên và O2 là vị trí cân bằng khi hệ (m+M) chịu tác dụng lực ma sát)

Do đó biên độ của m và hệ (m+M) là : A1 = 3cm và A2 = 1,5cm.

Tính từ lúc thả đến khi m đổi chiều chuyển động lần thứ 2 thì:

            + Thời gian m đi được:

+ Quãng đường m đi được:

+ Tốc độ trung bình: 


Câu 9:

17/07/2024

(Câu 33 Đề thi Minh họa 2019): Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Từ vị trí cân bằng, nâng vật nhỏ của con lắc theo phương thẳng đứng lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông ra, đồng thời truyền cho vật vận tốc 103 cm/s hướng về vị trí cân bằng. Con lắc dao động điều hòa với tần số 5 Hz. Lấy g = 10 m/s2; π2 = 10. Trong một chu kì dao động, khoảng thời gian mà lực kéo về và lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên vật ngược hướng nhau là

Xem đáp án

Đáp án A

+ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng 

→ Biên độ dao động của con lắc  

+ Trong một chu kì dao động, lực kéo về luôn hướng về vị trí cân bằng, lực đàn hồi lại luôn hướng về vị trí lò xo không biến dạng (có li độ x = -l0  như hình vẽ)

→ Thời gian hai lực này ngược chiều nhau là 


Câu 11:

17/07/2024

(Câu 33 Đề thi THPT QG 2019 – Mã đề 206): Một con lắc lò xo được treo vào một điểm cố định đang dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi F mà lò xo tác dụng lên vật nhỏ của con lắc theo thời gian t. Tại t=0,3 s, lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn là

Xem đáp án

Đáp án D

Từ đồ thị ta có

  

(trên đồ thị dịch chuyển trục Ot lên 1 ô dễ thấy đối xứng)

Từ đồ thị ta có 3 ô (từ ô thứ 1 đến ô thứ 4 có 5T/4 =0,3s):

Lúc t = 0,1 s thì vật qua vị trí biên trên lò xo bị nén cực đại (Ox hướng lên, ngược chiều F) nên ta có

pha dao động của li độ lúc này là ϕx(t=0,1)=0

Khi t = 0,1s thì góc quét sau thời gian từ 0,1s đến 0,3s là:

 pha dao động tại thời điểm t = 0,3 s là: 


Câu 13:

22/07/2024

(Câu 35 Đề thi THPT QG 2019 – Mã đề 213): Một con lắc lò xo được treo vào một điểm cố định đang dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi F mà lò xo tác dụng lên vật nhỏ của con lắc theo thời gian t. Tại  t = 0,15 s, lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn là

Xem đáp án

Đáp án C

Từ đồ thị ta có 

 (trên đồ thị dịch chuyển trục Ot lên 1 ô dễ thấy đối xứng)

Từ đồ thị ta có 3 ô (từ ô thứ 1 đến ô thứ 4 có 5T/4 =0,3s):

Lúc t = 0,1 s thì vật qua vị trí biên trên lò xo bị nén cực đại (Ox hướng lên, ngược chiều F) nên ta có

pha dao động của li độ lúc này là : ϕx(t=0,1)=0

Khi t = 0,15 s thì góc quét sau thời gian 0,15 - 0,1= 0,05 s là: 

 pha dao động tại thời điểm t = 0,15 s là: 

 


Bắt đầu thi ngay