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 \(g={{\pi }^{2}}=10\text{m/}{{\text{s}}^{\text{2}}}\)). 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: \(S=9.4+8+\frac{8}{2}=48cm\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
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
Một con lắc đơn gồm quả cầu tích điện dương 100μC, khối lượng 100g buộc vào một sợi dây mảnh cách điện dài 1,5m. Con lắc được treo trong điện trường đều phương nằm ngang có \(E=10(kV)\)tại nơi có \(g=10\text{m/}{{\text{s}}^{\text{2}}}.\) Chu kì dao động nhỏ của con lắc trong điện trường là
Giới hạn quang dẫn của CdTe là 0,82μm. Lấy \(h=6,{{625.10}^{-34}}J.s;\) \(c={{3.10}^{8}}\text{m/s}\text{.}\)Năng lượng cần thiết để giải phóng một electron liên kết thành electron dẫn (năng lượng kích hoạt) của CdTe 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
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?
Cho hai dao động cùng phương, có phương trình lần lượt là : \({{x}_{1}}=10\cos (100\pi t-0,5\pi )(cm),\) \({{x}_{2}}=10\cos (100\pi t+0,5\pi )(cm).\) Độ lệch pha của hai dao động có độ lớn là
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 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:
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
Khi một sóng cơ truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào sau đây không đổi?
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
Đặt điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng \(U=120V\) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch đo được là 1,2A. Biết điện áp hai đàu đoạn mạch nhanh pha \(\frac{2\pi }{3}rad\)so với điện áp hai đầu mạch RC, điện áp hiệu dụng \({{U}_{RC}}=120V.\) Giá trị điện trở thuần là
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi tần số f = 50Hz vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có r = 30Ω độ tự cảm \(L=\frac{1,2}{\pi }H.\) Tụ có điện dung \(C=\frac{{{10}^{-4}}}{\pi }F.\) Gọi P là tổng công suất trên biến trở và trên mạch. Hình bên là một phần đồ thị P theo R. Khi biến trở có giá trị R1 thì tổng hệ số công suất trên cuộn dây và trên mạch gần nhất giá trị nào sau đây?
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
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