Một lò xo nhẹ có đầu dưới gắn vào giá cố định, đầu trên gắn với vật nhỏ \(M\), trên nó đặt vật nhỏ \(m\) (như hình h.c). Bỏ qua mọi lực cản, lấy \(g=10\text{ }\!\!~\!\!\text{ }m/{{s}^{2}}\). Kích thích cho hệ dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Hình vẽ (h.d) là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của phản lực mà \(M\) tác dụng lên \(m\) theo thời gian với \({{t}_{2}}-{{t}_{1}}=\frac{3\pi }{20}\text{ }\!\!~\!\!\text{ }s\). Tại thời điểm mà độ lớn của áp lực \(m\) đè lên \(M\) bằng 0,6 lần trọng lực của \(m\) thì tốc độ của \(M\) là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\Delta t=\frac{3T}{4}=\frac{3\pi }{20}s\Rightarrow T=\frac{\pi }{5}s\to \omega =\frac{2\pi }{T}=10rad/s\)
\(N-mg=-m{{\omega }^{2}}x\Rightarrow N=m\left( g-{{\omega }^{2}}x \right)\Rightarrow \frac{{{N}_{\max }}}{{{N}_{\min }}}=\frac{g+{{\omega }^{2}}A}{g-{{\omega }^{2}}A}\Rightarrow 3=\frac{10+{{10}^{2}}A}{10-{{10}^{2}}A}\Rightarrow A=0,05m=5cm\)
Tại \(N=m\left( g-{{\omega }^{2}}x \right)=0,6mg\Rightarrow 10-{{10}^{2}}x=0,6.10\Rightarrow x=0,04m=4cm\)
\(v=\omega \sqrt{{{A}^{2}}-{{x}^{2}}}=10\sqrt{{{5}^{2}}-{{4}^{2}}}=30cm/s\).
Chọn D
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Vật lí năm 2022-2023
Sở GD&ĐT Nghệ An