Một lò xo nhẹ nằm ngang có độ cứng 100 N/m, một đầu gắn vào điểm cố định \(I\), đầu kia gắn với vậ nhỏ khối lượng \(m=100\)g. Từ vị trí cân bằng, kéo vật đến vị trí lò xo dãn 5 cm rồi buông hẹ cho vật dao động điều hòa. Bỏ qua mọi ma sát, lấy \({{\pi }^{2}}=10\). Khi vật ở li độ 2,5 cm, người ta đột người ta giữ chặt lò xo tại điểm cách I một đoạn bằng \(\frac{3}{4}\) chiều dài lò xo khi đó. Hỏi sau đó vật tiếp tục dao động với biên độ bằng bao nhiêu ?
A. 5 cm.
B. 3,25 cm.
C. 2,5 cm.
D. 2,25 cm.
Lời giải của giáo viên
ToanVN.com
+ Kéo vật đến vị trí lò xo giãn 5 cm rồi thả nhẹ, vật sẽ dao động quanh vị trí cân bằng với biên độ \(A=\Delta l=5\)cm.
+ Khi vật đi qua vị trí có li độ \(x=\frac{A}{2}=2,5\)cm, vật có độ năng \({{E}_{d}}=\frac{3E}{4}\)và thế năng \({{E}_{t}}=\frac{E}{4}\) → việc giữ chặt lò xo tại điểm cách đầu cố định \(I\) một đoạn 0,75 chiều dài làm cho phần lò xo tham gia vào dao động mới của con lắc chỉ còn 0,25 → do đó thế năng của con lắc lúc sau chỉ còn lại là \({{{E}'}_{t}}=0,25{{E}_{t}}=\frac{E}{16}\).
→ Vậy năng lượng dao động của con lắc lúc sau là \({E}'={{E}_{d}}+{{{E}'}_{t}}=\frac{3E}{4}+\frac{E}{16}=\frac{13E}{16}\).
Mặc khác độ cứng của lò xo tỉ lệ nghịch với chiều dài nên con lắc lúc sau sẽ có độ cứng gấp 4 lần con lắc lúc đầu
→ \({E}'=\frac{13E}{16}\)↔ \(\frac{1}{2}\left( 4k \right){{{A}'}^{2}}=\frac{13}{16}\frac{1}{2}k{{A}^{2}}\)→ \({A}'=\sqrt{\frac{13}{4.16}}A=2,25\)cm → Đáp án D
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Hai khung dây tròn có mặt phẳng song song với nhau đặt trong từ trường đều. Khung dây một có đường kính 20 cm và từ thông qua nó là 30 Wb. Khung dây hai có đường kính 40 cm, từ thông qua nó là
Cho đoạn mạch AB gồm một điện trở thuần R thay đổi được, một cuộn cảm thuần \(L=\frac{1}{\pi }\) H và một tụ điện C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều \(u=150\sqrt{2}\cos 100\pi t\) V. Khi \(R={{R}_{1}}=90\) Ω thì góc lệch pha giữa cường độ dòng điện \({{i}_{1}}\) và điện áp u là \({{\varphi }_{1}}\) . Khi \(R={{R}_{2}}=160\) Ω thì góc lệch pha giữa cường độ dòng điện \({{i}_{2}}\) và điện áp u là \({{\varphi }_{2}}\). Biết \(\left| {{\varphi }_{1}} \right|+\left| {{\varphi }_{2}} \right|=\frac{\pi }{2}\) . Giá trị của C là
Lực hút của trái đất đặt vào một vật khi vật ở mặt đất là 45 N, khi vật ở độ cao h là 5 N. Biết bán kính Trái Đất là R. Độ cao của h là
Một con lắc dao động tắt dần. Cứ sau mỗi chu kỳ, biên độ giảm 3% . Sau 10 chu kì thì cơ năng của con lắc còn lại
Một máy biến áp có tỉ số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là 0,2. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp là 200 V thì điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là
Để đo gia tốc trọng trường \(g\) ở một nơi trên trên trái đất, người ta đã thả một viên bi rơi xuống một giếng sâu \(h=495,21\pm 0,5\) m. Thời gian rơi của viên bi đo được là \(t=10,05\pm 0,01\) s. Giá trị của gia tốc rơi tự do là
Một con lắc đơn có khối lượng \(m=100\)g và độ dài \(l=1\)m, dao động điều hòa với biên độ \({{S}_{0}}=1\) cm, pha ban đầu \(\frac{\pi }{2}\) rad. Cho \(g=10\) m/s2, lấy \({{\pi }^{2}}=10\). Cứ sau những khoảng thời gian như nhau là bao nhiêu thì động năng và thế năng của con lắc lại bằng nhau ?
Khi cho dòng điện xoay chiều chạy trong một dây dẫn thẳng bằng kim loại, xung quanh dây dẫn
Hai nguồn âm nhỏ giống nhau phát ra âm thanh cùng pha cùng biên độ và cùng tần số tại A và B. Tai một người ở điểm N với \(AN=2\)m và \(BN=1,625\)m. Tốc độ truyền âm trong không khí là 330 m/s . Bước sóng dài nhất để người này không nghe được âm thanh từ hai nguồn phát ra là
Một vật dao động điều hòa với gia tốc \(a\) được biểu diễn trên hình vẽ. Lấy \({{\pi }^{2}}=10\). Phương trình dao động của vật là
.jpg)
Trong dao động điều hòa \(x=A\cos \left( \omega t+\varphi \right)\), gia tốc biến đổi điều hòa theo phương trình
Một đoạn mạch xoay chiều nối tiếp có điện trở \(R=50\) Ω, ống dây thuần cảm có độ tự cảm \(L=\frac{1}{2\pi }\)H. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp \(u=220\sqrt{2}\cos 100\pi t\) V. Biểu thức cường độ điện tức thời chạy trong mạch là
Cuộn cảm của một mạch dao dộng có độ tự cảm \(L=50\)µH. Tụ điện của mạch có điện dung biến thiên được trong khoảng từ 60 pF – 240 pF. Tần số dao động riêng của mạch biến thiên trong khoảng từ
Mắc đoạn mạch RLC nối tiếp vào nguồn điện xoay chiều có tần số ổn định \(f\). Đồ thị sự phụ thuộc điện áp hai đầu mạch và dòng điện vào thời gian có dạng như hình vẽ. Điều nào dưới đây không chính xác ?

Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng \(m\) và lò xo có độ cứng \(k\), dao động điều hòa. Nếu tăng độ cứng \(k\) lên 2 lần và giảm khối lượng \(m\) đi 8 lần thì tần số dao động của vật sẽ