Một con lắc lò xo treo thẳng đứng k=50N/m, m=200g, Từ vị trí cân bằng đưa vật đến vị trí lò xo nén 4 cm rồi thả nhẹ. Tính từ thời điểm thả vật tìm thời điểm đầu lực đàn hồi bằng 2/3 lực đàn hồi cực đại và đang giảm ?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án A
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về lực kéo về trong dao động điều hòa, dùng đường tròn để tính thời gian trong dao động điều hòa
Cách giải:
Ở vị trí cân bằng lò xo dãn một đoạn ∆l = mg/k = 0,04m = 4cm
Kéo đến khi lò xo dãn 8cm rồi thả nhẹ, vậy biên độ dao động A = 4cm.
Vậy trong quá trình dao động của vật lò xo bị dãn => lực đàn hồi tác dụng lên giá treo luôn có hướng xuống dưới.
Thời điểm có lực đàn hồi tác dụng lên giá treo cùng chiều lực kéo về, vật ở trong khoảng từ VTCB đến biên trên, khoảng thời gian đó là T 2 = π m k = 0 , 2 s
Đáp án D
Chu kì dao động của con lắc lò xo:
Độ dãn của lò xo ở VTCB
Vì ban đầu ta đưa vật dọc theo trục lò xo đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông nhẹ cho vật dao động điều hòa
→ biên độ dao động A = 10 cm
Lực đàn hồi cuẩ lò xo có độ lớn cực đại ở vị trí biên dương và lực đàn hồi của lò xo có độ lớn bằng nửa giá trị cực đại và đang giảm khi vật ở x = 0 và đang đi theo chiều âm.
Từ hình vẽ suy ra t = T/2 + T/4 = 0,47s
Chọn D.
Tại VTCB độ lớn lực đàn hồi F c b = k ∆ l 0 = m g = 10 N Biên độ
A = ∆ l 0 Chọn gốc tọa độ ở tại VTCB, chiều dương
xuống dưới thì biểu thức lực đàn hồi: F = k ( ∆ l 0 + x )
Tìm các vị trí độ lớn lực đàn hồi 5 N và 10 N:
Thời gian ngắn nhất đi từ -A/2 đến A/2 là T/6.
+ Trong quá trình dao động của con lắc lò xo treo thẳng đứng.
· Lực phục hồi triệt tiêu tại vị trí cân bằng.
· Lực đàn hồi bị triệt tiêu tại vị trí lò xo không biến dạng.
+ Từ hình vẽ ta có Δt1 = 0,25T và
Đáp án A
Đáp án C
Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng Δ l 0 = m g k = 0 , 2.10 80 = 2 , 5 cm.
Kéo vật đến vị trí lò xo dãn 7,5 cm rồi thả nhẹ → vật sẽ dao động với biên độ A = 5 cm → E = 0 , 5 k A 2 = 0 , 1 J .
Lực đàn hồi của lò xo có độ lớn nhỏ nhất khi vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng, nếu chọn chiều dương hướng xuống vị trí này ứng với x = − 2 , 5 cm → E d = 1 2 k A 2 − x 2 = 1 2 80 0 , 05 2 − 0 , 025 2 = 0 , 075 J.
→ Thế năng của vật tại vị trí này là E t = E – E d = 0 , 1 – 0 , 075 = 0 , 025 J .
Lưu ý rằng thế năng của vật bằng tổng thế năng đàn hồi và thế năng trọng trường.
→ Thế năng đàn hồi của vật là E d h = 0 , 025 − 0 , 2.10.0 , 025 = − 0 , 025 J.