Cho ba con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Biết ba lò xo giống hệt nhau và vật nặng có khối lượng tương ứng\({{m}_{1}},{{m}_{2}},{{m}_{3}}\). Lần lượt kéo ba vật sao cho ba lò xo giãn cùng một đoạn A như nhau rồi thả nhẹ cho ba vật dao động điều hòa. Khi đi qua vị trí cân bằng vận tốc của hai vật \({{m}_{1}},{{m}_{2}}\)có độ lớn lần lượt là\({{v}_{1}}=20(cm/s),{{v}_{2}}=10(cm/s)\). Biết\({{m}_{3}}=9{{m}_{1}}+4{{m}_{2}}\), độ lớn vận tốc cực đại của vật m3 bằng
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có:
\({{v}_{1\max }}={{\omega }_{1}}.A=\sqrt{\frac{k}{{{m}_{1}}}}.A\) (1)
\({{v}_{2\max }}={{\omega }_{2}}.A=\sqrt{\frac{k}{{{m}_{2}}}}.A\) (2)
Với \({{v}_{1\max }}=20cm/s,{{v}_{2\max }}=10cm/s\)
Giải các phương trình (1) và (2) ta được:
m2 = 4m1 (3)
k.A = 100m2 (4)
Theo giả thiết: \({{v}_{3\max }}={{\omega }_{3}}.A=\sqrt{\frac{k}{{{m}_{3}}}}.A=\sqrt{\frac{k}{9{{m}_{1}}+4{{m}_{2}}}}.A\) (5)
Thay (3), (4) vào (5) ta được \({{v}_{3\max }}=4cm/s\) → chọn D.
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Hồng Lĩnh