Câu hỏi Đáp án 2 năm trước 101

Hình bên mô tả một hệ gồm hai con lắc lò xo nằm ngang, đồng trục cùng được gắn vào giá G. Các lò xo nhẹ k1 và k2 có độ cứng lần lượt là 32 N/m và 12 N/m. Các vật nhỏ m1 và m2 có khối lượng lần lượt là 512 g và 192 g. Đưa hai vật đến các vị trí sao cho cả hai lò xo cùng dãn 15 cm rồi thả nhẹ m1 để m1 dao động điều hòa. Sau khi thả m1 một khoảng thời gian \(\Delta t\) thì thả nhẹ m2 để m2 dao động điều hòa. Biết rằng G được gắn với sàn, G không bị trượt trên sàn khi hợp lực của các lực đàn hồi của hai lò xo tác dụng vào G có độ lớn không vượt quá 4,2 N. Lấy \({\pi ^2} = 10\). Giá trị lớn nhất của  \(\Delta t\) để G không bao giờ bị trượt trên sàn là:

A. \(\frac{2}{{15}}s\)

B. \(\frac{4}{{15}}s\)

C. \(\frac{1}{3}s\)

D. \(\frac{1}{{15}}s\)

Đáp án chính xác ✅

Lời giải của giáo viên

verified HocOn247.com

Chọn trục Ox có chiều dương như hình vẽ:

Chọn gốc thời gian là lúc m1 bắt đầu dao động

Vật m1 dao động quanh vị trí cân bằng O1, m2 dao động quanh vị trí cân bằng O2 với :

  - tần số góc: \(\omega  = \sqrt {\frac{{{k_1}}}{{{m_1}}}}  = \,\sqrt {\frac{{{k_1}}}{{{m_1}}}} \,\, = 2,5\pi \,\,rad/s\)

  - Biên độ : A = 15 cm

Phương trình dao động của m1 và m2  : \(\left\{ \begin{array}{l}
{x_1} = A\cos \left( {\omega t + \pi } \right)\\
{x_2} = A\cos \left( {\omega \left( {t - \Delta t} \right)} \right)
\end{array} \right.\)   

                 ( m1 bắt từ từ biên âm, m2 bắt đầu từ biên dương)

Lực đàn hồi của mỗi lò xo:

   +  \({F_1} =  - {k_1}.{x_1} =  - 4,8\cos \left( {\omega t + \pi } \right) = 4,8\cos (\omega t)\)

   +  \({F_2} =  - {k_2}.{x_2} =  - 1,8\cos \left( {\omega t - \omega .\Delta t} \right) = 1,8\cos \left( {\omega t - \varphi } \right)\), với \(\varphi  = \omega .\Delta t + \pi \)

Lực đàn hồi tác dụng vào giá G:

F = F1 + F2  = \(4,8\cos \left( {\omega t} \right) + 1,8\cos \left( {\omega t - \varphi } \right)\)

Để giá G không trượt thì biên độ Fo thỏa mãn:

 \({F_o}^2 = 4,{8^2} + 1,{8^2} + 2.4,8.1,8.\cos \varphi  \le 4,{2^2}\) \(\Leftrightarrow \cos \varphi  \le \,\, - \,0,5\)

Vì Δt có giá trị lớn nhất, nên ta chọn φmax = ω.Δtmax + π = \(\frac{{4\pi }}{3}\) 

\(\Rightarrow \,\,\Delta {t_{\max }} = \frac{\pi }{{3.\omega }} = \frac{2}{{15}}\,\,s\). 

Đáp án A

CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1: Trắc nghiệm

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở, cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi C = C0, hoặc \(C = \frac{{{C_0}}}{3}\) thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở có giá trị bằng nhau và bằng \(60\sqrt 3 V\). Khi \(C = \frac{{{C_0}}}{5}\) thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm là:

Xem lời giải » 2 năm trước 317
Câu 2: Trắc nghiệm

Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp thì cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch lần lượt là ZL và ZC. Nếu Z= ZC thì độ lệch pha \(\varphi \) giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong đoạn mạch có giá trị nào sau đây?

Xem lời giải » 2 năm trước 164
Câu 3: Trắc nghiệm

Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch MN gồm tụ điện C mắc nối tiếp với ampe kế A (ampe kế nhiệt) như hình bên. Khi tăng tần số f thì số chỉ của ampe kế thay đổi như thế nào?

Xem lời giải » 2 năm trước 141
Câu 4: Trắc nghiệm

Trong thí nghiệm về giao thoa sóng ở mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp đặt tại A và B cách nhau 13 cm, dao động cùng pha cùng tần số 20 Hz theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng lan truyền trên mặt chất lỏng với tốc độ 50 cm/s. Ở mặt chất lỏng, M và N là hai điểm sao cho ABMN là hình thang cân có đáy MN dài 8 cm và đường cao dài 8 cm. Sổ điểm cực đại giao thoa trên đoạn thẳng MN là:

Xem lời giải » 2 năm trước 139
Câu 5: Trắc nghiệm

Theo phương pháp giản đồ Fre-nen, một dao động điều hòa có phương trình \(x{\rm{ }} = {\rm{ }}4cos8\pi t\) (cm) (t tính bằng s) được biểu diễn bằng vectơ quay \(\overrightarrow {OM}\). Tốc độ góc của \(\overrightarrow {OM}\)  là

Xem lời giải » 2 năm trước 134
Câu 6: Trắc nghiệm

Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện có điện dung \(C = \frac{1}{{5\pi }}\) mắc nối tiếp với điện trở \(R = 50\Omega \). Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong đoạn mạch theo thời gian t. Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch theo thời gian t (t tính bằng s) là:

Xem lời giải » 2 năm trước 121
Câu 7: Trắc nghiệm

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1.00 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,50 m. Hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,70 \(\mu m\). Trên màn, khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là:

Xem lời giải » 2 năm trước 118
Câu 8: Trắc nghiệm

Tia nào sau đây có cùng bản chất với tia hồng ngoại?

Xem lời giải » 2 năm trước 116
Câu 9: Trắc nghiệm

Một con lắc đơn chiều dài 1 đang dao động điều hòa với biên độ góc \({\alpha _0}\) (rad). Biên độ dao động của con lắc là

Xem lời giải » 2 năm trước 113
Câu 10: Trắc nghiệm

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, chiếu sáng hai khe đồng thời bằng hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 720 nm và \(\lambda \left( {380nm < \lambda < 760nm} \right)\). Trên màn quan sát, O là vị trí của vân sáng trung tâm. Nếu \({\lambda} = {\lambda _1}\) thì điểm M trên màn là vị trí trùng nhau gần O nhất của hai vân sáng, trong khoảng OM (không kể O và M) có 5 vân sáng của bức xạ có bước sóng 720 nm. Nếu \(\lambda = {\lambda _2}\left( {{\lambda _2} \ne {\lambda _1}} \right)\) thì M vẫn là vị trí trùng nhau gần O nhất của hai vân sáng. Nếu chiếu sáng hai khe đồng thời chỉ bằng hai bức xạ có bước sóng \({\lambda _1}\) và \({\lambda _2}\) thì trong khoảng OM (không kể O và M) có tổng số vân sáng là:

Xem lời giải » 2 năm trước 112
Câu 11: Trắc nghiệm

Một điện tích điểm q dương được đặt trong điện trường đều có cường độ điện trường E. Độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích được tính bằng công thức nào sau đây?

Xem lời giải » 2 năm trước 111
Câu 12: Trắc nghiệm

Một máy phát điện xoay chiều một pha khi hoạt động tạo ra suất điện động \(e = 60\sqrt 2 \cos 100\pi t\) (V). Giá trị hiệu dụng của suất điện động này là

Xem lời giải » 2 năm trước 109
Câu 13: Trắc nghiệm

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m và lò xo nhẹ có độ cứng k đang dao động điều hòa. Đại lượng \(T = 2\pi \sqrt {\frac{m}{k}}\), được gọi là:

Xem lời giải » 2 năm trước 107
Câu 14: Trắc nghiệm

Chiều một chùm ánh sáng trắng, hợp tới mặt bên của một lăng kính. Sau khi qua lăng kính, chùm sáng bị phân tách thành các chùm sáng có màu khác nhau. Đây là hiện tượng

Xem lời giải » 2 năm trước 106
Câu 15: Trắc nghiệm

Sóng truyền trên một sợi dây có hai đầu cố định với bước sóng \(\lambda \). Muốn có sóng dùng trên dây thì chiều dài l của dây thỏa mãn công thức nào sau đây?

Xem lời giải » 2 năm trước 103

📝 Đề thi liên quan

Xem thêm »
Xem thêm »

❓ Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »
Xem thêm »