Lò xo có chiều dài tự nhiên bằng 60 cm treo thẳng đứng dđ với pt x=4cos(10t+pi/3). Chọn chiều (+) hướng lên và lấy g = 10m/s^2. Chiều dài lò xo ở thời điểm t= 0,75T là:
A. 68 cm
B. 66.5cm
C.73.5 cm
D. 72 cm
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn A.
Độ dãn lò xo tại VTCB:
Khi ở VTCB lò xo dài 40 cm. Lúc t = 0, lò xo dài
42 cm (vật thấp hơn VTCB là 2 cm) nên vật li độ và
vận tốc:
Dùng máy tính viết phương trình dao động, nhập số vào công thức:
Đáp án A
+ Độ giãn của lò xo tại vị trí cân bằng Δ l 0 = m g k = 0 , 1.10 100 = 1 cm.
Tần số góc dao động của con lắc ω = k m = 10 10 rad/s.
+ Vận tốc truyền cho vật m so với điểm treo có độ lớn v 0 = 10 + 40 = 50 cm/s.
→ Biên độ dao động của vật sau đó A = v 0 ω = 50 10 10 = 1 , 58 cm.
→ Chiều dài cực đại l m a x = l 0 + Δ l 0 + A = 27 , 58 c m .
\(\Delta l=\frac{g}{\omega^2}=0,25m\)
\(t=0\Rightarrow x=5\sqrt{3}cm\Rightarrow l=l_0+\Delta l+x=158,66cm\)
Vậy không phương án đúng
a) Độ biến dạng của lò xo là:
\(\Delta l=l-l_0=22-20=2\left(cm\right)=0,02cm\)
Ta có: \(P+F=0\) (ở vị trí cân bằng)
\(\Rightarrow P=F\)
Mà \(P=mg\) và \(F=k\Delta l\)
\(\Rightarrow mg=k\Delta l\)
\(\Leftrightarrow k=\dfrac{mg}{\Delta l}\)
\(\Leftrightarrow k=\dfrac{0,5.10}{0,02}\)
\(\Leftrightarrow k=250N/m\)
b) Độ dài lò xo dãn ra:
Ta có: \(P=F\)
\(\Leftrightarrow\left(m_1+m_2\right).g=k.\Delta l\)
\(\Leftrightarrow\Delta l=\dfrac{\left(m_1+m_2\right).g}{k}\)
\(\Leftrightarrow\Delta l=\dfrac{\left(0,5+0,3\right).10}{250}=0,032\left(m\right)=3,2\left(cm\right)\)
Chiều dài của lò xo:
\(l=\Delta l+l_0=3,2+20=23,2\left(cm\right)\)
Chọn C
+ = 20 => Δlo = 0,025m = 2,5cm.
+ lCB = lo + Δlo = 30 + 2,5 = 32,5 cm.
Hướng dẫn:
+ Tần số góc của dao động ω = k m = 10 π rad/s.
Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng Δ l 0 = m g k = 1 c m
+ Khi vật đang ở vị trí có li độ x = –1 cm → l = l 0 = 40 c m , người ta tiến hành giữ cố định lò xo tại điểm cách điểm cố định 20 cm → lò xo mới tham gia vào dao động có độ cứng k' = 2k = 200 N/m.
+ Năng lượng của con lắc trước khi cố định lò xo: E t = k x 2 = 0 , 01 E d = 1 2 k A 2 − x 2 = 0 , 035 J
→ Năng lượng của hệ sau cố định lò xo đúng bằng tổng động năng và một nửa thế năng của vật trước khi cố định lò xo.
E ' = 0 , 5 k A ' 2 = E d + 0 , 5 E t = 0 , 04 J → A' = 0,02 cm.
→ Lực đàn hồi cực đại F m a x = k ' ( 0 , 5 Δ l 0 + A ' ) = 6 N .
Đáp án B
Chiều dương trục toạ độ hướng lên thì chiều dài lò xo là:
\(\ell=\ell_0+\Delta\ell_0-x\)
\(\omega=\sqrt{\dfrac{g}{\Delta \ell_0}}\Rightarrow \Delta\ell_0=0,1m=10cm.\)
Thay \(t=0,75T\) vào PT dao động ta tìm được \(x=2\sqrt 3\)(cm)
Vậy: \(\ell=60+10-2\sqrt3\approx 66,5\) cm.
Chọn B.