Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 100 g và lò xo có độ cứng 40 N/m được đặt trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát. Vật nhỏ đang nằm yên ở vị trí cân bằng, tại t = 0, tác dụng lực F = 2 N lên vật nhỏ (hình vẽ) cho con lắc dao động điều hòa đến thời điểm \(t = \frac{\pi }{3}\) s thì ngừng tác dụng lực F. Dao động điều hòa của con lắc sau khi không còn lực F tác dụng có giá trị biên độ gần giá trị nào nhất sau đây
A. 10cm
B. 9cm
C. 20cm
D. 11cm
Lời giải của giáo viên
Ta có:
\(\Delta {l_0} = A\; = \frac{F}{k}{\rm{ = }}0,05{\rm{ }}m{\rm{ }} = {\rm{ }}5{\rm{ }}cm.{\rm{ }}T{\rm{ }} = {\rm{ }}2\pi \;\sqrt {\frac{m}{k}} = \;\frac{\pi }{{10}}s\).
Thời điểm \(t{\rm{ }} = \;\frac{\pi }{3} = {\rm{ }}3\;\frac{\pi }{{10}} + \;\frac{\pi }{{30}} = {\rm{ }}3T + \frac{T}{3}\) có: \(x{\rm{ }} = \;\frac{A}{2}\) và \(v{\rm{ }} = {\rm{ }}{v_{max}}\frac{{\sqrt 3 }}{2}\; = \omega A\frac{{\sqrt 3 }}{2}\) .
So với vị trí cân bằng khi không còn lực F tác dụng (vị trí lò xo không biến dạng) thì \(x'{\rm{ }} = {\rm{ }}A + \frac{A}{2}\; = \;\frac{{3A}}{2}\) và \(v' = v = \omega A\frac{{\sqrt 3 }}{2}\) .
Con lắc dao động với biên độ: \(A' = \sqrt {{{(x')}^2} + {{\left( {\frac{{v'}}{\omega }} \right)}^2}} {\rm{ = }}A\sqrt 3 \; = {\rm{ }}8,66{\rm{ }}cm\) .
Đáp án B.
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Ban đầu có \({N_0}\) hạt nhân của một chất phóng xạ. Giả sử sau 4 giờ, tính từ lúc ban đầu, có 75% số hạt nhân \({N_0}\) bị phân rã. Chu kỳ bán rã của chất đó là:
Mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1 mH và tụ điện có điện dung \(C = 0,1\mu F\) Dao động điện từ riêng của mạch có tần số góc
Đặt điện áp xoay chiều \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}200\sqrt 2 cos100\pi t{\rm{ }}\left( V \right)\;\)vào hai đầu một đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 100\(\Omega \), cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp\({u_C} = {\rm{ }}100\sqrt 2 cos(100\pi t - \frac{\pi }{2}){\rm{ }}\left( V \right).\). Khi đó, biểu thức điện áp giữa hai đầu tụ điện là (V). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB bằng
Có 15 chiếc pin giống nhau, mỗi cái có suất điện động 1,5 V và điện trở trong \(0.6\Omega \). Nếu đem ghép chúng thành ba dãy song song mỗi dãy có 5 pin thì suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là:
Chiết suất tỉ đối của kim cương đối với nước là 1,8; chiết suất tuyệt đối của nước đối với ánh sáng màu lục là \(\frac{4}{3}\) ; bước sóng của ánh sáng màu lục trong chân không là 0,5700 \(\mu \)m. Bước sóng của ánh sáng màu lục trong kim cương là:
Hai điện tích điểm đứng yên trong không khí cách nhau một khoảng r tác dụng lên nhau lực có độ lớn bằng F. Khi đưa chúng vào trong dầu hoả có hằng số điện môi \(\varepsilon \) = 2 và giảm khoảng cách giữa chúng còn \(\frac{\pi }{3}\) thì độ lớn của lực tương tác giữa chúng là:
Công thoát êlectron của một kim loại bằng 3,43.10-19 J. Giới hạn quang điện của kim loại này là
Cho khối lượng của hạt prôton; nơtron và hạt nhân đơteri \({}_1^2D\) lần lượt là 1,0073u; 1,0087u và 2,0136u. Biết 1u = 931,5MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đơteri \({}_1^2D\) là:
Một vật sáng AB cách màn ảnh E một khoảng L = 100 cm. Đặt một thấu kính hội tụ trong khoảng giữa vật và màn để có một ảnh thật lớn gấp 3 lần vật ở trên màn. Tiêu cự của thấu kính là
Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân. Sau 1 năm, còn lại một phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã. Sau 1 năm nữa, số hạt nhân còn lại chưa phân rã của chất phóng xạ đó là
Mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang hoạt động. Điện tích của một bản tụ điện
Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình là u = 5cos(6pt – px) (cm), với t đo bằng s, x đo bằng m. Tốc độ truyền sóng này là
Đặt điện áp u = U0 cos\(\omega \)t (V) (U0 không đổi, \(\omega \) thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm H và tụ điện mắc nối tiếp. Khi \(\omega = {\omega _0}\) thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch đạt cực đại Im. Khi \(\omega = {\omega _1}\) hoặc\(\omega = {\omega _2}\) thì cường độ dòng điện cực đại qua đoạn mạch bằng nhau và bằng Im. Biết \({\omega _1} - {\omega _2} = 200\pi (ra{\rm{d}}/s)\). Giá trị của R bằng
Một con lắc lò xo dao động đều hòa với tần số . Động năng của con lắc biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số bằng