Một lò xo nhẹ, có độ cứng k =100N/m được treo vào một điểm cố định, đầu dưới treo vật nhỏ khối lượng m = 400g. Giữ vật ở vị trí lò xo không biến dạng rồi buông nhẹ để vật dao động điều hòa tự do dọc theo trục lò xo. Chọn trục tọa độ thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là lúc buông vật. Tại thời điểm t = 0,2s, một lực \(\overrightarrow F \) thẳng đứng, có cường độ biến thiên theo thời gian biểu diễn như đồ thị trên hình bên, tác dụng vào vật. Biết điểm treo chỉ chịu được lực kéo tối đa có độ lớn 20N (lấy \(g = {\pi ^2} = 10{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}\)). Tại thời điểm lò xo bắt đầu rời khỏi điểm treo, tổng quãng đường vật đi được kể từ t = 0 là
A. 36cm.
B. 48cm.
C. 58cm.
D. 52cm.
Lời giải của giáo viên
+ Chu kì dao động: \(T = 2\pi \sqrt {\frac{m}{k}} = 2\pi \sqrt {\frac{{400.10}}{{100}}} = 0,4s\)
+ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng: \(\Delta {l_0} = \frac{{mg}}{k} = \frac{{{{400.10}^{ - 3}}.10}}{{100}} = 0,04m = 4cm\)
Từ đồ thị, ta có:
+ Khi lực F tăng lên 1 lượng ΔF thì vị trí cân bằng của lò xo dịch chuyển thêm một đoạn Δl = 4cm
Tại thời điểm t = 0,2s con lắc đang ở vị trí biên của dao động thứ nhất.
Dưới tác dụng của lực F vị trí cân bằng dịch chuyển đến đúng vị trí biên nên con lắc đứng yên tại vị trí này.
+ Lập luận tương tự khi ngoại lực F có độ lớn 12N con lắc sẽ dao động với biên độ 8cm.
Tổng quãng đường vật đi được kể từ t = 0: \(S = 9.4 + 8 + \frac{8}{2} = 48cm\)
Chọn B.
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Tần số góc dao động riêng của mạch xác định bởi
Đặt điện áp xoay chiều \(u = {U_0}\cos 2\pi ft(V)\) có U0 không đổi và f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi \(f = {f_0}\) thì trong đoạn mạch có cộng hưởng điện. Giá trị của \({f_0}\) là
Một kính hiển vi gồm vật kính có tiêu cự \({f_1} = 0,5cm\) và thị kính có tiêu cự \({f_2} = 2cm,\) khoảng cách giữa vật kính và thị kính là 12,5cm. Độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực là
Hai điện tích điểm \({q_A} = {q_B}\) đặt tại hai điểm A và B. C là một điểm nằm trên đường thẳng AB, cách B một khoảng BC = AB. Cường độ điện trường mà \({q_A}\) tạo ra tại C có giá trị bằng 1000V/m. Cường độ điện trường tổng hợp tại C có giá trị là
Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc v theo thời gian t của một vật dao động điều hòa. Phương trình dao động của vật là
Một ánh sáng đơn sắc lan truyền trong chân không với bước sóng λ. Lượng tử năng lượng của ánh sáng này được xác định bởi:
Hai bóng đèn có các hiệu điện thế định mức lần lượt là U1 và U2. Nếu công suất định mức của hai bóng đó bằng nhau thì tỷ số hai điện trở \(\frac{{{R_1}}}{{{R_2}}}\) là
Một sợi dây dài l có 2 đầu cố định. Trên dây đang có sóng dừng với 4 bụng sóng. Sóng truyền trên dây có bước sóng là 20cm. Giá trị của l là
Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ \({A_1} = 8cm;{A_2} = 15cm.\) Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ không thể nhận giá trị nào sau đây?
Một tụ điện có dung kháng 200Ω mắc nối tiếp với một cuộn dây. Đặt vào hai đầu mạch điện này hiệu điện thế \(u = 120\sqrt 2 \cos (100\pi t)V\) thì cường độ dòng điện qua mạch là \(i = 0,6\cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{6}} \right)A.\) Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây có giá trị gần nhất giá trị nào sau đây?
Đặt điện áp xoay chiều \(u = 220\sqrt 2 \cos 100\pi t(V)\) vào hai đầu tụ C có điện dung \(\frac{1}{{1000\pi }}F.\) Dung kháng của tụ là:
Khi một sóng cơ truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào sau đây không đổi?
Biết \(i,{I_o}\) lần lượt có giá trị tức thời, giá trị biên độ của cường độ dòng điện xoay chiều đi qua một điện trở thuần R trong thời gian t. Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở được xác định theo công thức:
Khi nói về dao động cơ cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là sai?