Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Hướng dẫn:
+ Khi vật đi qua vị trí li độ 4 cm, ta giữ điểm chính giữa, khi đó cơ hệ mới có lò xo giãn 2 cm
→ Tốc độ của vật khi vừa mới giữ điểm chính giữa v 0 = ω A 2 − x 2 = 2 π .5 5 2 − 4 2 = 30 π c m / s
+ Biên độ dao động mới của con lắc
A ' = x 0 2 + v 0 ω ' 2 = 2 2 + 30 π 2 π .5 2 2 = 2 , 92 c m
Đáp án A
Hướng dẫn:
Tần số góc của dao động ω = k m = 100 0 , 1 = 10 π rad/s → T = 0,2 s.
→ Biên độ dao động của vật A = v m a x ω = 40 π 10 π = 4 cm.
+ Tại t = 0 vật đi qua vị trí cân bằng → sau khoảng thời gian Δ t = T 6 = 1 30 s vật đến vị trí có x = 3 2 A → E d = 0 , 25 E E t = 0 , 75 E
+ Ta giữ cố định điểm chính giữa của lò xo → một nửa thế năng của con lắc bị mất đi theo với nửa lò xo không tham gia vào dao động.
→ Năng lượng của con lắc sau đó E ' = E t 2 + E d = 3 E 8 + E 4 = 5 8 E
+ Lưu ý rằng độ cứng k' của lò xo lúc này k' = 2k → E ' = 5 8 E ↔ 2 k A ' 2 = 5 8 A 2 → A ' = 5 cm.
Đáp án D
Hướng dẫn:
+ Ta có T ~ 1 k → k ' k = T T ' 2 = 2 → lò xo được giữ cố định ở điểm chính giữa, tại thời điểm lò xo có gia tốc là a.
Xét tỉ số cơ năng của con lắc sau và trước khi giữa cố định E ' E = k ' A ' 2 k A 2 = 7 8
+ Ta để ý rằng khi cố định điểm giữa lò xo thì động năng của con lắc là không đổi, chỉ có thế năng bị mất đi do phần lò xo không tham gia vào dao động, vậy thế năng của con lắc trước khi giữ cố định là E t = 2 E 8 = E 4 → x = A 2 = 5 c m
+ Độ lớn của gia tốc tại thời điểm này a = ω 2 x = 0 , 20 m / s 2 .
Đáp án D
- Biên độ dao động của con lắc:
- Độ giãn của lò xo ở vị trí cân bằng:
Chọn đáp án D.
Gọi xlà khoảng cách từ điểm giữ cốđịnh tới điểm treo cốđịnh, l là chiều dài khi bắt đầu giữ của lòxo. Nên khi này, ta được lò xo mới thực hiện dao động của vật với chiều dài l − x , lấy n = A x
Tại thời điểm giữ lò xo thì thế năng của nó là
W t = W n 2
Khi giữ lò xo, ph'ân thế năng bị mất đi là
W m = x l .W t = x l . W n 2
Ta thấy, khi giữ thì 1 lò xo mới dao động với biên độ k' thỏa mãn
1 − x = kl → k = l − x l
Bảo toàn cơ năng, ta có:
s 2 2 = W − W m ⇒ s 2 2 = kA 2 2 1 − x ln 2
Do đó, ta có A s = A l − x l 1 − x n 2 l với n = A x
Giải ra ta được x l = 5 6
