Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ nặng 500 g gắn với lò xo độ cứng 50 N/m đặt trên mặt phẳng ngang nhẵn. Từ vị trí cân bằng truyền cho vật một vận tốc 1 m/s dọc theo trục lò xo để vật dao động điều hòa. Công suất cực đại của lực đàn hồi lò xo trong quá trình dao động bằng
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTần số góc của dao động: \( \omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{{50}}{{0,5}}} = 10{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {rad/s} \right)\)
Ở thời điểm đầu, vật có tọa độ x = 0, vận tốc v = 1 m/s, ta có:
\( {x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}} = {A^2} \Rightarrow {0^2} + \frac{{{{100}^2}}}{{{{10}^2}}} = {A^2} \Rightarrow A = 10{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
Lại có:
\( {x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}2\sqrt {{x^2}.\frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}} \Rightarrow {A^2}2\frac{{\left| {x.v} \right|}}{\omega } \Rightarrow \left| {x.v} \right|\frac{{{A^2}.\omega }}{2}\)
Công suất của lực đàn hồi đạt cực đại:
\( {P_{dh\max }} = k.{\left| {x.v} \right|_{\max }} = k.\frac{{{A^2}\omega }}{2} = 50.\frac{{{{0,1}^2}.10}}{2} = 2,5{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {\rm{W}} \right)\)
Chọn C.
Câu hỏi liên quan
-
Một vật dao động điều hòa với phương trình x = 5cosπt (cm). Tốc độ trung bình trong khoảng thời gian bằng 1/4 chu kì kể từ lúc t0 = 0 là:
-
Có hai lò xo \({K_1} = 50\) N/mvà \({K_2} = 60\)N/m. Gắn nối tiếp hai lò xo trên vào vật . Tìm chu kỳ dao động của hệ?
-
Một vật nặng có khối lượng m, điện tích \( q = + {5.10^{ - 5}}C\) được gắn vào lò xo có độ cứng k=10 N/m tạo thành con lắc lò xo nằm ngang . Điện tích trên vật nặng không thay đổi khi con lắc dao động và bỏ qua mọi ma sát. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa với biên độ 5cm. Tại thời điểm vật nặng đi qua vị trí cân bằng và có vận tốc hướng ra xa điểm treo lò xo, người ta bật một điện trường đều có cường độ E= 104V/m, cùng hướng với vận tốc của vật. Khi đó biên độ dao động mới của con lắc lò xo là:
-
Một con lắc lò xo dao động điều hòa, nếu không thay đổi cấu tạo của con lắc, không thay đổi cách kích thích dao động nhưng thay đổi cách chọn gốc thời gian thì
-
Hai vật nhỏ A và B có cùng khối lượng 1 kg, được nối với nhau bằng sợi dây mảnh, nhẹ, không dẫn điện dài 10 cm. Vật B được tích điện q = 10−6 C. Vật A không nhiễm điện được gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng k = 10N/m. Hệ được đặt nằm ngang trên mặt bàn nhẵn trong điện trường đều có cường độ điện trường 105 V/m hướng dọc theo trục lò xo. Ban đầu hệ nằm yên, lò xo bị giãn. Lấy π2 = 10. Cắt dây nối hai vật, khi lò xo có chiều dài ngắn nhất lần đầu tiên thì A và B cách nhau một khoảng là
-
Phát biểu nào sau đây là không đúng với con lắc lò xo ngang?
-
Con lắc lò xo gồm vật m = 100g và lò xo k = 100 N/m. Lấy π2 = 10. Dao động điều hoà với chu kỳ là:
-
Một con lắc lò xo có độ cứng 10N/m và vật nhỏ có khối lượng 100g, dao động trên mặt phẳng nằm ngang. Biết hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,02. Ban đầu, kéo vật dọc theo trục của lò xo để lò xo giãn một đoạn 16cm rồi thả nhẹ. Tốc độ của vật khi đi qua vị trí có hợp lực tác dụng lên vật bằng 0 lần thứ 11 là
-
Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 200N/m , quả cầu m có khối lượng 1kg đang dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 12,5cm. Khi quả cầu xuống đến vị trí thấp nhất thì có một vật nhỏ khối lượng 500g bay theo phương trục lò xo, từ dưới lên với tốc độ 6m/s tới dính chặt vào M. Lấy g = 10m/s2. Sau va chạm , hai vật dao động điều hòa. Biên độ dao động của hệ hai vật sau và chạm là :
-
Kích thích con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật có khối lượng m dao động điều hòa dọc theo trục của lò xo. Trong quá trình dao động, độ lớn của lực tác dụng lên điểm treo có giá trị nhỏ nhất 0,01 N. Chọn câu đúng.
-
Một vật có khối lượng m=1kg được treo vào lò xo có độ cứng 100N/m, một đầu lò xo được giữ cố định., một đầu lò xo được giữ cố định. Ban đầu vật được đặt ở vị trí lò xo không biến dạng và đặt lên một miếng ván nằm ngang. Sau đó người ta cho miếng ván chuyển động nhanh dần đều thẳng đứng xuống dưới với gia tốc a=2m/s2. Lấy g = 10m/s2. Sau khi rời tấm ván vật dao động điều hòa với vận tốc cực đại là :
-
Con lắc lò xo lí tưởng được kích thích dao động điều hòa trên một mặt phẳng nghiêng góc \(\alpha\) như hình vẽ. Biết rằng gia tốc trọng trường tại nơi đặt con lắc là g, tại vị trí cân bằng lò xo đã giãn một đoạn \(\Delta l_0\). Chu kì dao động T của con lắc được xác định bằng biểu thức
.PNG)
-
Một con lắc lò xo nằm ngang có k=400N/m; m=100g; lấy g=10m/s2; hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là µ=0,02. Lúc đầu đưa vật tới vị trí cách vị trí cân bằng 4cm rồi buông nhẹ. Quãng đường vật đi được từ lúc bắt đầu dao động đến lúc dừng lại là:
-
Một vật có khối lượng M = 250 g, đang cân bằng khi treo dưới một lò xo có độ cứng k = 50 N/m. Người ta đặt nhẹ nhàng lên vật M một vật có khối lượng m thì cả hai bắt đầu dao động điều hòa trên phương thẳng đứng và khi cách vị trí ban đầu 2 cm thì chúng có tốc độ 40 cm/s. Khối lượng m bằng:
-
Khi nói về dao động điều hoà của một vật thì phát biểu nào sau đây là đúng?
-
Con lắc lò xo đang dao động điều hoà trên mặt ngang. Kết luận nào sau đây là sai?
-
Khi nói về một vật dao động điều hòa có biên độ A và chu kì T, với mốc thời gian (t = 0) là lúc vật ở vị trí biên, phát biểu nào sau đây là sai?
-
Một vật có khối lượng m gắn vào lò xo 1 có độ cứng \( k_1 \) thì vật dao động điều hòa với chu kì\(T_1\) , gắn vật đó vào lò xo 2 có độ cứng \( k_2\) thì vật dao động điều hòa với chu kì \( T_2\) . Khi gắn vật m vào 2 lò xo trên ghép song song thì chu kì, tần số dao động của vật được xác định bởi biểu thức nào?
-
Một vật có khối lượng m khi treo vào lò xo có độ cứng \(K_1\) thì dao động với chu kỳ \({T_1} = 0,64{\rm{s}}.\). Nếu mắc vật m trên vào lò xo có độ cứng \(K_2\) thì nó dao đọng với chu kỳ là \({T_2} = 0,36{\rm{s}}.\). Mắc hệ song song 2 lò xo thì chu kỳ dao động của hệ là bao nhiêu?
-
Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là 50 g. Con lắc dao động điều hòa theo một trục cố định nằm ngang với phương trình \(x = Acos\omega t\). Cứ sau những khoảng thời gian 0,05 s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau. Lấy \(\pi^ 2 =10\). Lò xo của con lắc có độ cứng bằng
