Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, khi vật cân bằng lò xo dãn 5 cm, khi đó lực đàn hồi tác dụng lên vật có độ lớn 2 N. Đưa vật đến vị trí lò xo dãn 2 cm rồi truyền cho vật một vận tốc 40 căn
Câu hỏi:
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, khi vật cân bằng lò xo dãn 5 cm, khi đó lực đàn hồi tác dụng lên vật có độ lớn 2 N. Đưa vật đến vị trí lò xo dãn 2 cm rồi truyền cho vật một vận tốc \(40\sqrt 2 \)cm/s theo phương dọc theo trục của lò xo, vật dao động điều hòa. Lấy g = 10 m/s2. Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng lên vật bằng
A. 4 N.
B. \(4\sqrt 2 \)N.
C. 5 N.
D. 3,6 N.
Trả lời:
Lời giải
Lực đàn hồi tác dụng lên vật khi ở VTCB:
\({F_{dh}} = k\Delta {\ell _0} \Rightarrow k = \frac{{{F_{dh}}}}{{\Delta {\ell _0}}} = \frac{2}{{0,05}} = 40\left( {{\rm{N/m}}} \right)\)
Tần số góc của dao động: \(\omega = \sqrt {\frac{g}{{\Delta {\ell _0}}}} = 10\sqrt 2 \) rad/s
Lò xo giãn 2 cm, li độ của vật khi đó: x = 2 – 5 = –3 (cm)
Áp dụng công thức độc lập với thời gian tại thời điểm t = 0, ta có:
\(A = \sqrt {{x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}} = 5\left( {cm} \right)\)
Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng lên vật:
Fdhmax = k.(Δℓ + A) = 40.(0,05 + 0,05) = 4 (N).
Đáp án đúng: A
Xem thêm bài tập Vật lí có lời giải hay khác:
Câu 1:
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương theo các phương trình: \({x_1} = 4\cos \left( {\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)\) cm và \({x_2} = 4\sqrt 3 \cos \left( {\pi t} \right)\)cm. Phương trình dao động tổng hợp là:
Xem lời giải »
Câu 2:
Một con lắc đơn có chu kỳ T = 2 s khi đặt trong chân không. Quả lắc làm bằng một hợp kim khối lượng riêng D = 8,67 g/cm3. Tính chu kỳ T' của con lắc khi đặt con lắc trong không khí; sức cản của không khí xem như không đáng kể, quả lắc chịu tác dụng của sức đẩy Archiméde, khối lượng riêng của không khí là d = 1,3 g/lít.
Xem lời giải »
Câu 3:
Vật dao động điều hòa theo phương trình \(x = 5\cos \left( {\pi t} \right)\)(cm) sẽ qua vị trí cân bằng lần thứ ba (kể từ lúc t = 0) vào thời điểm nào?
Xem lời giải »
Câu 4:
Hai nguồn sóng cơ kết hợp S1, S2 ở trên mặt nước cách nhau 20 cm dao động cùng pha, cùng biên độ, theo phương vuông góc với mặt nước, có bước sóng 3 cm. M là điểm trên mặt nước có sóng truyền đến cách S1, S2 lần lượt 16 cm, 25 cm. Xét điểm S'2 trên đường thẳng S1S2 cách S1, S2 lần lượt là 30 cm, 10 cm. Trong khoảng S2S'2 số điểm có thể đặt nguồn S2 để điểm M dao động với biên độ cực đại là
Xem lời giải »
Câu 5:
Một vật có khối lượng m = 100 g thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương theo các phương trình: x1 = 6cosπt (cm) và x2 = 8cos(πt – π/2) (cm). Lấy π2 = 10. Cơ năng của vật bằng
Xem lời giải »
Câu 6:
Phương trình li độ của một vật là: x = 4sin(4πt - π/2)cm. Vật đi qua li độ -2cm theo chiều dương vào thời điểm nào:
Xem lời giải »
Câu 7:
Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 5cos(2πt - π/2) cm. Kể từ lúc t = 0, quãng đường vật đi được sau 12,375 s bằng
Xem lời giải »
Câu 8:
Một con lắc lò xo gồm quả cầu nhỏ khối lượng m = 100 g gắn với một lò xo dao động điều hòa trên phương ngang theo phương trình x = 4.cos(10t + φ) cm. Độ lớn cực đại của lực kéo về là
Xem lời giải »
