Một con lắc lò xo có khối lượng m dao động cưỡng bức ổn định dưới tác dụng
Câu hỏi:
Một con lắc lò xo có khối lượng m dao động cưỡng bức ổn định dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên điều hòa với tần số f. Khi f = f1 thì vật có biên độ là A1, khi f = f2 (f1 < f2 < 2f1) thì vật có biên độ là A2, biết A1 = A2. Độ cứng của lò xo là:
A.
B.
C.
D.
Trả lời:
Chọn A
+ Tần số riêng của con lắc:
Khi f = fo thì A = Amax ~ fo2.
+ Đồ thị sự phụ thuộc của biên độ dao động cưỡng bức vào tần số của ngoại lực như hình vẽ. Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc f – fo. Khi f = fo thì A = Amax.
+ Do A1 = A2 nên fo – f1 = f2 – fo => 2fo = f1 + f2 => 4fo2 = ( f1 + f2)2
Thay (1) vào => k = π2m(f1 + f2)2
Xem thêm bài tập Vật lí 12 có lời giải hay khác:
Câu 1:
Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 40N/m, một đầu gắn vào giá cố định, đầu còn lại gắn vào vật nhỏ có khối lượng m = 100g. Ban đầu giữ vật sao cho lò xo nén 4,8cm rồi thả nhẹ. Hệ số ma sát trượt và ma sát nghỉ giữa vật và mặt bàn đều bằng nhau và bằng 0,2. Lấy g = 10m/s2. Tính quãng đường cực đại vật đi được cho tới khi dừng hẳn.
Xem lời giải »
Câu 2:
Một con lắc lò xo nằm ngang trên mặt bàn, lò xo có độ cứng k = 20N/m, vật nặng có khối lượng m = 400g. Đưa vật nặng sang trái đến vị trí lò xo nén 4cm rồi thả nhẹ cho vật dao động. Biết rằng hệ số ma sát trượt và hệ số ma sát nghỉ coi bằng nhau. Muốn cho vật dừng lại ở bên phải vị trí lò xo không biến dạng, trước khi nó đi qua vị trí này lần 2 thì hệ số ma sát μ giữa vật với mặt bàn có phạm vi biến thiên là:
Xem lời giải »
Câu 3:
Một con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng nằm ngang có hệ số ma sát μ = 0,01. Lò xo có độ cứng k = 100N/m, vật có khối lượng m = 100g, lấy g = 10m/s2. Lúc đầu đưa vật đi tới vị trí cách vị trí cân bằng 4cm rồi buông nhẹ để vật dao động tắt dần. Tốc độ trung bình kể từ lúc vật bắt đầu dao động đến lúc vật dừng lại là:
Xem lời giải »
Câu 4:
Một lò xo nhẹ, dài tự nhiên 20cm, giãn ra 1cm dưới tác dụng của lực kéo 0,1N. Đầu trên của lò xo gắn vào điểm O, đầu dưới treo vật nặng 10g. Hệ đang đứng yên. Quay lò xo quanh trục thẳng đứng qua O với một tốc độ không đổi thì thấy trục lò xo làm với phương thẳng đứng góc 60o. Lấy g = 10m/s2. Chiều dài của lò xo và tốc độ quay xấp xỉ bằng:
Xem lời giải »
Câu 5:
Dao động của một chất điểm là tổng hợp của hai dao động cùng phương, có phương trình li độ lần lượt là (x1 và x2 tính bằng cm; t tính bằng giây). Tại các thời điểm x1 = x2 và gia tốc của chúng đều âm thì li độ của dao động tổng hợp là:
Xem lời giải »
Câu 6:
Con lắc gồm lò xo có độ cứng k = 100N/m; vật nặng có khối lượng m = 200g và điện tích q = 100μC. Ban đầu vật dao động điều hòa với biên độ A = 5cm theo phương thẳng đứng. Khi vật đi qua vị trí cân bằng người ta thiết lập một điện trường đều thẳng đứng, hướng lên có cường độ E = 0,12 MV/m. Tìm biên độ lúc sau của vật trong điện trường.
Xem lời giải »
Câu 7:
Hai lò xo nhẹ k1, k2 cùng độ dài được treo thẳng đứng đầu trên cố định, đầu dưới có treo các vật m1 và m2 (m1 = 4m2). Cho m1 và m2 dao động với biên độ nhỏ theo phương thẳng đứng, khi đó chu kì dao động của chúng lần lượt là T1 = 0,6s và T2 = 0,4s. Mắc hai lò xo k1, k2 thành một lò xo dài gấp đôi, đầu trên cố định, đầu dưới treo vật m2. Tần số dao động của m2 khi đó bằng:
Xem lời giải »
Câu 8:
Hai con lắc lò xo nằm ngang có chu kì T1 = T2/2. Kéo lệch các vật nặng tới vị trí cách vị trí cân bằng của chúng một đoạn A như nhau và đồng thời thả cho chuyển động không vận tốc ban đầu. Khi khoảng cách từ vật nặng của con lắc đến vị trí cân bằng của chúng đều là b (0 < b < A) thì tỉ số độ lớn vận tốc của các vật nặng là:
Xem lời giải »