Một con lắc lò xo treo thẳng dứng dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ 3cm. Xét chuyển động theo một chiều từ vị trí cân bằng O đến biên. Khi đó, tốc độ trung bình khi vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí có li độ x0 bằng tốc độ trung bình khi vật đi từ vị trí có li độ x0 đến biên và cùng bằng 60 cm/s. Lấy g = π2 (m/s2). Trong một chu kì, khoảng thời gian lò xo bị dãn xấp xỉ là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiXét chuyển động theo một chiều từ vị trí cân bằng O đến biên. Khi đó, tốc độ trung bình khi vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí có li độ x0 bằng tốc độ trung bình khi vật đi từ vị trí x0 đến biên và cùng bằng 60 cm/s. ta có:
\(\begin{array}{l}
\frac{{{x_0}}}{{\Delta t}} = \frac{{A - {x_0}}}{{\frac{T}{4} - \Delta t}} \Leftrightarrow {x_0}.(\frac{T}{4} - \Delta t) = (A - {x_0}).\Delta t\\
\Leftrightarrow {x_0}.\frac{T}{4} = A.\Delta t
\end{array}\)
Mà
\(\begin{array}{l}
\frac{{{x_0}}}{{\Delta t}} = 60 \Rightarrow {x_0} = 60\Delta t\\
\Rightarrow 60\Delta t.\frac{T}{4} = 3.\Delta t\\
\Rightarrow T = 0,2s
\end{array}\)
Vì con lắc lò xo treo thẳng đứng nên ta có:
\(\begin{array}{l}
T = 2\pi \sqrt {\frac{m}{k}} = 2\pi \sqrt {\frac{{\Delta {l_0}}}{g}} = 0,2s\\
\Rightarrow \Delta {l_0} = 0,01m = 1cm
\end{array}\)
Lò xo dao động với biên độ 3 cm, trong khi nó đã dãn 1cm khi ở vị trí cân bằng.
.jpg)
Ta có góc nén là φnen ta có : φnen = 2α
\(\begin{array}{l}
\cos \alpha = \frac{{\Delta {l_0}}}{A} = \frac{1}{3} \Rightarrow \alpha = 70,53\\
= > {\varphi _{nen}} = 2\alpha = 141,05\\
{t_{dan}} = \frac{{{{360}^0} - {\varphi _{nen}}}}{\omega } = \frac{{360 - 141,05}}{{\frac{{2\pi }}{{0,2}}}} = 0,12s
\end{array}\)
Chọn A
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Trẫn Quý Cáp
