Con lắc lò xo gồm vật nặng M = 300g, lò xo có độ cứng k = 200N/m
Câu hỏi:
Con lắc lò xo gồm vật nặng M = 300g, lò xo có độ cứng k = 200N/m, lồng vào một trục thẳng đứng như hình vẽ. Khi M đang ở vị trí cân bằng thì vật m = 200g từ độ cao h = 3,75m so với M rơi tự do, va chạm mềm với M, coi ma sát là không đáng kể, lấy g = 10m/s2. Sau va chạm hai vật cùng dao động điều hòa, chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng của hệ, chiều dương như hình vẽ, gốc thời gian t = 0 là lúc va chạm. Phương trình dao động của hệ hai vật là:
A. x = 1,08cos(20t + 0,378) cm.
B. x = 2,13cos(20t + 1,093) cm.
C. x = 1,57cos(20t + 0,155) cm.
D. Đáp án khác
Trả lời:
Chọn D
+ Vận tốc của vật m khi va chạm vào vật M: 
+ Độ lơn vận tốc vo của hệ hai vật sau va chạm:
+ Khi đó, vị trí của hai vật cách vị trí cân bằng của hệ:
+ Biên độ dao động của hệ: 
+ Phương trình dao động của hệ hai vật: x = Acos(20t + φ).
Khi t = 0: x = xo = A/2 => cosφ = 0,5 => φ = π/3 rad (do vo < 0).
Vậy: x = 2cos(20t + π/3) cm.
Xem thêm bài tập Vật lí 12 có lời giải hay khác:
Câu 1:
Một chất điểm dao động điều hòa không ma sát. Khi vừa qua khỏi vị trí cân bằng một đoạn S, động năng của chất điểm là 1,8J. Đi tiếp một đoạn S nữa thì động năng chỉ còn 1,5J và nếu đi thêm một đoạn S nữa thì động năng bây giờ là:
Xem lời giải »
Câu 2:
Một vật dao động điều hòa với phương trình (t tính bằng giây). Số lần vật đi qua vị trí có động năng bằng 8 lần thế năng từ thời điểm t1 = 1/6 s đến thời điểm t2 = 13/3 s là:
Xem lời giải »
Câu 3:
Lần lượt tác dụng các lực F1 = Focos(12πt) (N); F2 =Focos(14πt) (N); F3 = Focos(16πt) (N); = Focos(18πt) (N) vào con lắc lò xo có độ cứng k = 100N/m; khối lượng m = 100g. Lực làm cho con lắc dao động với biên độ nhỏ nhất là:
Xem lời giải »
Câu 4:
Hai chất điểm M1, M2 cùng dao động điều hòa trên trục Ox xung quanh gốc O với cùng tần số f, biên độ dao động của M1, M2 tương ứng là 6cm, 8cm và dao động của M2 sớm pha hơn M1 một góc π/2 rad. Khi khoảng cách giữa hai vật là 10cm thì M1 và M2 cách gốc tọa độ lần lượt là:
Xem lời giải »
Câu 5:
Hai vật A, B dán liền nhau mB = 2mA = 200g, treo vào một lò xo có độ cứng k = 50N/m, có chiều dài tự nhiên 30cm. Nâng vật theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên rồi buông nhẹ. Vật dao động điều hòa đến vị trí lực đàn hồi của lò xo có độ lớn lớn nhất, vật B bị tách ra. Tính chiều dài nhắn nhất của lò xo.
Xem lời giải »
Câu 6:
Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật M có khối lượng 400g và lò xo có hệ số cứng 40N/m đang dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng với biên độ 5cm. Khi M qua vị trí cân bằng người ta thả nhẹ vật m có khối lượng 100g lên M (m đính chặt ngay vào M), sau đó hệ m và M dao động với biên độ:
Xem lời giải »
Câu 7:
Một vật có khối lượng m1 = 1,25kg mắc vào lò xo nhẹ có độ cứng k = 200N/m, đầu kia của lò xo gắn chặt vào tường. Vật và lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang có ma sát không đáng kể. Đặt vật thứ hai có khối lượng m2 = 3,75kg sát với vật thứ nhất rồi đẩy chậm cả hai vật cho lò xo nén lại 8cm. Khi thả nhẹ chúng ra, lò xo đẩy hai vật chuyển động về một phía. Lấy π2 = 10. Khi lò xo giãn cực đại lần đầu tiên thì hai vật cách xa nhau một đoạn là:
Xem lời giải »
Câu 8:
Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 100N/m và vật nặng có khối lượng m = 5/9 kg đang dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ 2cm trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang. Tại thời điểm m qua vị trí động năng bằng thế năng, một vật nhỏ có khối lượng mo = 0,5m rơi thẳng đứng và dính chặt vào m. Khi qua vị trí cân bằng hệ (m + mo) có tốc độ bằng:
Xem lời giải »
