Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng khối lượng m = 1kg, lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m. Đặt giá đỡ B nằm ngang đỡ vật m để lò xo có chiều dài tự nhiên. Cho giá B chuyển động đi xuống dưới với gia tốc \(a = 2m/{s^2}\) không vận tốc ban đầu. Chọn trục tọa độ có phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống dưới, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng của vật, gốc thời gian là lúc vật rời B. Phương trình dao động của vật là
A. \(x = 6\cos \left( {10t - 1,91} \right)cm.\)
B. \(x = 6\cos \left( {10t + 1,91} \right)cm.\)
C. \(x = 5\cos \left( {10t - 1,71} \right)cm.\)
D. \(x = 5\cos \left( {10t + 1,71} \right)cm.\)
Lời giải của giáo viên
Đáp án A
Tần số góc của dao động \(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = 10\left( {rad/s} \right)\)
Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng \(\Delta {l_o} = \frac{{mg}}{k} = 10cm\) .
Phương trình định luật II Niuton cho vật \(\overrightarrow {{F_{dh}}} + \overrightarrow N + \overrightarrow P = m\overrightarrow a \)
Tại vị trí vật rời khỏi giá đỡ thì \(\overrightarrow N = 0\)
\( \Rightarrow {F_{dh}} = P - ma \Leftrightarrow \Delta l = \frac{{m\left( {g - a} \right)}}{k} = 8cm\)
Tốc độ của vật tại vị trí này: \({v_o} = \sqrt {2as} = \sqrt {0,32\,} \,\,m/s.\)
Biên độ dao động \(A = \sqrt {{{\left( {\Delta {l_o} - \Delta l} \right)}^2} + {{\left( {\frac{v}{\omega }} \right)}^2}} = 6cm\)
Tại \(t = 0,x = - \left| {\Delta {l_o} - \Delta l} \right| = - 2cm\) và \(v > 0 \Rightarrow {\varphi _o} = - 1,91\,rad.\)
Vậy phương trình dao động của vật: \(x = 6\cos \left( {10t - 1,91} \right)\,cm.\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, để giảm công suất hao phí trên đường dây truyền tải thì người ta thường sử dụng biện pháp nào sau đây?
Uran tự nhiên gồm 3 đồng vị chính là \({}^{238}U\) có khối lượng nguyên tử 238,0508u (chiếm 99,27%), \({}^{235}U\) có khối lượng nguyên tử 235,0439u (chiếm 0,72%), \({}^{234}U\) có khối lượng nguyên tử 234,0409u (chiếm 0,01). Khối lượng trung bình của nguyên tử ?
Điện áp xoay chiều có biểu thức \(u = 200\cos \left( {100\pi t} \right)\,\,\left( V \right)\) (t tính bằng giây) vào hai đầu cuộn thuần cảm có độ tự cảm \(\frac{1}{{2\pi }}(H)\). Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là
Trong dao động điều hòa thì li độ, vận tốc và gia tốc là ba đại lượng biến đổi như những hàm cosin của thời gian.
Nguyên tử của đồng vị phóng xạ \({}_{92}^{235}U\) có
Tìm phương án sai. Năng lượng liên kết hạt nhân bằng
Một khung dây phẳng diện tích \(20c{m^2}\), gồm 10 vòng được đặt trong từ trường đều. Vectơ cảm ứng làm thành góc \({30^o}\) với mặt phẳng khung dây và có độ lớn bằng \({2.10^{ - 4}}T.\) Người ta làm cho từ trường giảm đều đến 0 trong thời gian 0,01s thì độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong thời gian từ trường biến đổi
Khi electron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử Hidro được tính theo công thức \({E_n} = - 13,6/{n^2}\left( {eV} \right)\,(n = 1,2,3,...)\). Khi electron trong nguyên tử Hidro chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 sang quỹ đạo dừng n = 2 thì nguyên tử Hidro phát ra proton ứng với bức xạ có bước sóng bằng
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu điện trở R thì dòng điện chạy qua R có cường độ hiệu dụng là 1A. Biết công suất tỏa nhiệt trên R là 40W. Giá trị của R là
Một tụ điện có điện dung C tích điện \({Q_o}\). Nếu nối tụ điện với cuộn cảm thuần có độ tự cảm \({L_1}\), hoặc với cuộn cảm thuần có độ tự cảm \({L_2}\) thì trong mạch có dao động điện từ tự do với cường độ dòng điện cực đại là 20mA hoặc 10mA. Nếu nối tụ điện với cuộn cảm thuần có độ tự cảm \({L_3} = \left( {9{L_1} + 4{L_2}} \right)\) thì trong mạch có dao động điện từ tự do với cường độ dòng điện cực đại là
Một chất quang dẫn có giới hạn quang dẫn \(0,62\mu m\). Chiếu vào chất bán dẫn đó lần lượt các chùm bức xạ đơn sắc có tần số \({f_1} = 4,{5.10^{14}}Hz;\,{f_2} = 5,{0.10^{13}}Hz;\,{f_3} = 6,{5.10^{13}}Hz;{f_4} = 6,{0.10^{14}}H{\rm{z}}\) thì hiện tượng quang dẫn sẽ xảy ra với chùm bức xạ nào?
Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Vectơ gia tốc của chất điểm có
Mắc nối tiếp ba phần tử gồm một tụ điện, một cuộn cảm thuần và một điện trở thuần vào điện áp xoay chiều \(u = 100\sqrt 2 \cos 100\pi t\,\,\,V\) thì dung kháng của tụ điện và cảm kháng của cuộn dây lần lượt là \(100\Omega \) và \(110\Omega \), đồng thời công suất tiêu thụ của mạch là 400W. Để mắc ba phần tử này thành một mạch dao động và duy trì dao động trong mạch đó với điện áp cực đại 10V thì phải cung cấp năng lượng cho mạch với công suất lớn nhất là
Biết khối lượng của electron \(9,{1.10^{ - 31}}(kg)\) và tốc độ ánh sáng trong chân không \(c = {3.10^8}\left( {m/s} \right)\). Công cần thiết để tăng tốc một electron từ trạng thái nghỉ đến tốc độ 0,5c là