Hai con lắc lò xo giống nhau, gồm lò xo nhẹ và vật nặng có khối lượng 500g, dao động điều hòa với phương trình lần lượt là \( {x_1} = A\cos (\omega t - \frac{\pi }{3})\) (cm) và \( {x_2} = \frac{{3A}}{4}\cos (\omega t - \frac{\pi }{3})\) trên hai trục tọa độ song song, cùng chiều, gần nhau và có gốc tọa độ thuộc một đường thẳng vuông góc với quỹ đạo của hai vật. Trong quá trình dao động, khoảng cách giữa hai vật lớn nhất bằng 10 cm và vận tốc tương đối giữa chúng có độ lớn cực đại bằng 1 m/s. Để hai con lắc trên dừng lại thì phải thực hiện lên hệ hai con lắc một công cơ học có tổng độ lớn bằng:
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có: \( {x_1} - {x_2} = \frac{A}{4}\cos (\omega t - \frac{\pi }{3})(cm)\)
+ Khoảng cách lớn nhất giữa hai vật là: \( \Delta x_{max}=\frac{A}{4} = 10 \to A = 40cm = 0,4m\)
+ Vận tốc tương đối cực đại giữa hai vật là:
\( \Delta {v_{\max }} = \left| {{v_1} - {v_2}} \right| = \frac{{A\omega }}{4} = 1m/s \to \omega = 10rad/s\)
+ Độ cứng của lò xo: \(\ \omega = \sqrt {\frac{k}{m}} \to k = m{\omega ^2} = 50\)
Tổng hợp 2 dao động: \( {x_1} + {x_2} = \frac{{7A}}{4}\cos (\omega t - \frac{\pi }{3})\)(cm)
Phải tác dụng một công cơ học A:
\( A = \frac{1}{2}.k.{(\frac{{7A}}{4})^2} = \frac{1}{2}.50.{(\frac{{7.0,4}}{4})^2} = 12,25J\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Nguyễn Trãi lần 2
