Một lò xo nhẹ độ cứng k = 20N/m đặt thẳng đứng, đầu dưới gắn cố định
Câu hỏi:
Một lò xo nhẹ độ cứng k = 20N/m đặt thẳng đứng, đầu dưới gắn cố định, đầu trên gắn với một cái đĩa nhỏ khối lượng M = 600g. Một vật nhỏ khối lượng m = 200g được thả rơi tự do từ độ cao h = 20cm so với đĩa. Coi va chạm hoàn toàn không đàn hồi (va chậm mềm). Chọn t = 0 ngay lúc va chạm, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng của hệ vật (M + m), chiều dương hướng xuống, lấy g = 10m/s2. Phương trình dao động của hệ vật là:
A. x = 20√2 cos(5t - π/4) cm.
B. x = 10√2 cos(5t + π/4) cm.
C. x = 10√2 cos(5t - π/4) cm.
D. x = 20√2 cos(5t - π/4) cm.
Trả lời:
Chọn C
+ Khi chỉ có đĩa M thì độ nén lò xo: 
+ Khi cho thêm vật m thì 
+ Khi xảy ra va chạm thì hệ vật có li độ x = l2 – l1 = 0,1m.
+ Vì vật m rơi tự do nên vận tốc của vật m ngay trước va chạm là: v2 = 2gh =>v = 2m/s.
+ Áp dụng bảo toàn động lượng là: mv = vo(M + m) => vo = 0,5m.
+ Dựa vào chuyển động tròn đều, lúc trước va chạm hệ vật ở vị trí là lúc lò xo nén 10cm hay x0 = - A/√2, vật đi theo chiều dương
Xem thêm bài tập Vật lí 12 có lời giải hay khác:
Câu 1:
Một con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng với phương trình x = 5cos(5πt + π) cm. Biết lò xo có độ cứng 100N/m và gia tốc trọng trường tại nơi đặt con lắc là g = 10 = π2. Trong một chu kì, khoảng thời gian lực đàn hồi tác dụng lên vật nặng có độ lớn |Fđh| > 1,5N là:
Xem lời giải »
Câu 2:
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với năng lượng dao động là 20mJ và lực đàn hồi cực đại là 2N. Gọi I là điểm cố định của lò xo. Khoảng thời gian ngắn nhất từ khi I chịu tác dụng của lực kéo đến khi I chịu tác dụng của lực đẩy có cùng độ lớn 1N là 0,1s. Quãng đường ngắn nhất mà vật đi được trong 0,2s là:
Xem lời giải »
Câu 3:
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, từ vị trí cân bằng kéo vật xuống phía dưới để lò xo giãn 10cm rồi thả nhẹ. Sau khoảng thời gian nhỏ nhất tương ứng là Δt1, Δt2 thì lực phục hồi và lực đàn hồi của lò xo bị triệt tiêu, với. Lấy g = 10m/s2. Chu kì dao động của con lắc là:
Xem lời giải »
Câu 4:
Một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì T0 trong chân không. Tại nơi đó, đưa con lắc ra ngoài không khí ở cùng một nhiệt độ thì chu kì của con lắc là T. Biết T khác T0 chỉ do lực đẩy Acsimet của không khí. Gọi tỉ số giữa khối lượng riêng của không khí và khối lượng riêng của chất làm vật nặng là ε. Mối liên hệ giữa T và T0 là:
Xem lời giải »
Câu 5:
Một con lắc lò xo nằm ngang có chiều dài tự nhiên l0 = 100cm dao động điều hòa trên đoạn thẳng có độ dài l0/10. Tại thời điểm ban đầu, vật đang đi theo chiều dương (là chiều lò xo giãn), lực kéo về có độ lớn cực tiểu thì gia tốc của con lắc là a1 và khi vật có động năng gấp ba lần thế năng lần thứ ba thì gia tốc của con lắc là a2. Khi con lắc có gia tốc là thì chiều dài lò xo lúc đó là:
Xem lời giải »
Câu 6:
Hai con lắc lò xo giống nhau đều có khối lượng vật nhỏ là m. Lấy mốc thế năng tại vị trí cân bằng và π2 = 10. X1 và X2 lần lượt là đồ thị li độ theo thời gian của con lắc thứ nhất và con lắc thứ 2 (hình vẽ). Tại thời điểm t, con lắc thứ nhất có động năng 0,06J và con lắc thứ hai có thế năng 0,005J. Giá trị của m là:
Xem lời giải »
Câu 7:
Hai con lắc đơn có cùng khối lượng vật nặng được treo vào hai điểm gần nhau cùng một độ cao, cho hai con lắc dao động điều hòa trong hai mặt phẳng song song. Chu kì dao động của con lắc thứ nhất bằng hai lần chu kì dao động của con lắc thứ hai và biên độ dao động của con lắc thứ hai bằng hai lần biên độ dao động của con lắc thứ nhất. Tại một thời điểm hai sợi dây treo song song với nhau thì con lắc thứ nhất có động năng bằng ba lần thế năng, khi đó tỉ số độ lớn vận tốc của con lắc thứ hai và con lắc thứ nhất là:
Xem lời giải »
Câu 8:
Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số với các biên độ lần lượt là 4cm và 7cm. Biên độ dao động của vật không thể nhận giá trị nào dưới đây?
Xem lời giải »
