Lý Thuyết Lớp 12
Lý thuyết lớp 11
Lý thuyết lớp 10
Lý thuyết lớp 9
Lý thuyết lớp 8
Lý thuyết lớp 7
Lý thuyết lớp 6
Lý thuyết lớp 5
Lý thuyết lớp 4
Lý thuyết lớp 3
Lý thuyết lớp 2
Lý thuyết lớp 1
Thi vào lớp 10
Đại học
Thư viện câu hỏi
Thi Online
Hỏi bàiMột con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Hình bên là đồ thị sự phụ thuộc của độ lớn lực đàn hồi Fdh của lò xo và độ lớn lực hồi phục Fhp tác dụng lên vật nặng của con lắc theo thời gian t. Biết \({{t}_{2}}-{{t}_{1}}=\frac{\pi }{12}(s).\) Tốc độ trung bình của vật nặng từ thời điểm t1 đến thời điểm t3 là
.png)
A. 1,52 m/s.
B. 1,12 m/s.
C. 1,43 m/s.
D. 1,27 m/s.
Lời giải của giáo viên
ToanVN.com
Ta có đồ thị:
Giả sử ở vị trí cân bằng, lò xo giãn một đoạn ∆l0
Lực đàn hồi và lực phục hồi có độ lớn cực đại là:
\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} {{F}_{dh\max }}=k\left( \Delta {{l}_{0}}+A \right) \\ {{F}_{ph\max }}=kA \\ \end{array}\Rightarrow {{F}_{dh\max }}>{{F}_{ph\max }} \right.\)
Từ đồ thị ta thấy đồ thị (1) là đồ thị lực phục hồi, đồ thị (2) là đồ thị lực đàn hồi
Ta có: \(\frac{{{F}_{dh\max }}}{{{F}_{ph\max }}}=\frac{k\left( \Delta {{l}_{0}}+A \right)}{kA}=\frac{3}{2}\Rightarrow 2\left( \Delta {{l}_{0}}+A \right)=3A\Rightarrow A=2\Delta {{l}_{0}}\)
Nhận xét: lực phục hồi có độ lớn nhỏ nhất tại vị trí cân bằng → tại thời điểm t1, vật ở vị trí cân bằng
Lực đàn hồi có độ lớn nhỏ nhất tại vị trí lò xo không biến dạng → tại thời điểm t2, vật ở vị trí lò xo không biến dạng lần thứ 2 kể từ thời điểm t1
Lực đàn hồi và lực phục hồi có độ lớn cực đại tại vị trí biên dưới → tại thời điểm t3, vật ở vị trí biên dưới lần đầu tiên kể từ thời điểm t2
Ta có vòng tròn lượng giác:
Từ vòng tròn lượng giác ta thấy từ thời điểm t1 đến t2, vecto quay được góc: \(\Delta \varphi =\frac{5\pi }{6}(rad)\)
Ta có: \(\Delta \varphi =\omega \left( {{t}_{2}}-{{t}_{1}} \right)\Rightarrow \frac{5\pi }{6}=\omega .\frac{\pi }{12}\Rightarrow \omega =10(ra\text{d/s)}\)
Mà \(\omega =\sqrt{\frac{g}{\Delta {{l}_{0}}}}\Rightarrow 10=\sqrt{\frac{10}{\Delta {{l}_{0}}}}\Rightarrow \Delta {{l}_{0}}=0,1(m)\)
\(\Rightarrow A=2\Delta {{l}_{0}}=0,2(m)\)
Nhận xét: từ thời điểm t1 đến t3, vật đi được quãng đường là:
S = 3A = 3.0,2 = 0,6 (m)
Vecto quay được góc:
\(\Delta \varphi =\frac{3\pi }{2}=\omega .\left( {{t}_{3}}-{{t}_{1}} \right)\Rightarrow {{t}_{3}}-{{t}_{1}}=\frac{\frac{3\pi }{2}}{10}=\frac{3\pi }{20}(s)\)
Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian từ t1 đến t3 là:
\({{v}_{tb}}=\frac{S}{{{t}_{3}}-{{t}_{1}}}=\frac{0,6}{\frac{3\pi }{20}}\approx 1,27(\text{m/s)}\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Một vật dao động theo phương trình \(x=4\cos \left( 5\pi t+\frac{\pi }{3} \right)cm.\) Biên độ dao động của vật là
Hai hạt tích điện nhỏ giống nhau đặt cách nhau 6 cm trong điện môi lỏng có hằng số điện môi ε = 81 thì lực đẩy giữa chúng là 2 μN. Biết k = 9.109 Nm2/C2. Độ lớn điện tích của từng hạt là
Độ lớn cảm ứng từ tại tâm của vòng dây tròn có bán kính R mang dòng điện cường độ I được tính bằng công thức nào sau đây?
Trên một sợi dây đang có sóng dừng ổn định với bước sóng truyền trên dây là 4 cm. Khoảng cách giữa 4 nút sóng liên tiếp là
Trong đoạn mạch xoay chiều, chỉ số của Ampe kế cho biết giá trị nào của dòng điện?
Đặt điện áp \(u={{U}_{0}}\cos \left( \omega t+\frac{\pi }{4} \right)\) (U0 không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Hình bên là đồ thị sự phụ thuộc của giá trị hiệu dụng I của cường độ dòng điện trong mạch theo tần số góc ω, Gọi i1, i2, i3 và i4 là cường độ dòng điện tức thời tương ứng khi ω có giá trị lần lượt là ω1, ω2, ω3 và ω4. Hệ thức nào sau đây đúng?
.png)
Trên một sợi dây có sóng dừng ổn định với bước sóng truyền trên dây là λ. Khoảng cách giữa hai điểm bụng liền kề là
Trong đoạn mạch xoay chiều, điện áp chậm pha hơn dòng điện một lượng φ. Hệ số công suất của đoạn mạch là
Trong điện xoay chiều, đại lượng nào sau đây không có giá trị hiệu dụng?
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp trên màn quan sát là 1 cm. Khoảng vân trên màn là
Một chất điểm dao động với phương trình \(x=10\cos (2\pi t+\pi )\) cm (t tính bằng s). Chiều dài quỹ đạo dao động của chất điểm là
Trong thiết bị kiểm tra hành lí ở các sân bay có ứng dụng tia nào sau đây?
Một sóng hình sin có tần số f truyền trong một môi trường với tốc độ v thì có bước sóng là
Tần số dao động của một con lắc đơn được tính bằng công thức nào sau đây?
