Trang chủ Hỏi & đáp THPT Quốc gia Vật lý Câu hỏi số #870

Cho hệ gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 20 N/m, vật M có khối lượng 30 g được nối với vật N có khối lượng 150 g bằng một sợi dây không giãn vắt qua ròng rọc như hình vẽ. Bỏ qua mọi ma sát, khối lượng dây và ròng rọc không đáng kể. Ban đầu giữ vật M tại vị trí để lò xo không biến dạng và N cách xa mặt đất. Thả nhẹ M để hai vật cùng chuyển động, sau 0,2 s thì dây bị đứt. Sau khi dây đứt, vật M dao động điều hòa với biên độ A. Lấy g = 10 m/s2, π2 = 10. Biên độ A là

A.  

15,46 cm.

B.  

10,61 cm.

C.  

8,22 cm.

D.  

11,55 cm.

Đáp án đúng là: D

Giai đoạn 1: ω=kmM+mN=200,03+0,15=10103≈10π3\omega = \sqrt{\dfrac{k}{m_{M} + m_{N}}} = \sqrt{\dfrac{20}{0 , 03 + 0 , 15}} = \dfrac{10 \sqrt{10}}{3} \approx \dfrac{10 \pi}{3} (rad/s)
A=mNgk=0,15.1020=0,075m=7,5cmA = \dfrac{m_{N} g}{k} = \dfrac{0 , 15 . 10}{20} = 0 , 075 m = 7 , 5 c m
α=ωΔt=10π3.0,2=2π3→x=A2=7,52=3,75cm\alpha = \omega \Delta t = \dfrac{10 \pi}{3} . 0 , 2 = \dfrac{2 \pi}{3} \rightarrow x = \dfrac{A}{2} = \dfrac{7 , 5}{2} = 3 , 75 c m
v=ωA_2−x2=10103.7,52−3,(75)2=12,530v = \omega \sqrt{A \_{}^{2}- x^{2}} = \dfrac{10 \sqrt{10}}{3} . \sqrt{7 , 5^{2} - 3 , \left(75\right)^{2}} = 12 , 5 \sqrt{30} (cm/s)
Giai đoạn 2: (ω)M=kmM=200,03=20153\left(\omega\right)_{M} = \sqrt{\dfrac{k}{m_{M}}} = \sqrt{\dfrac{20}{0 , 03}} = \dfrac{20 \sqrt{15}}{3} (rad/s)
AM=xM2+(v(ω)M)2=(7,5+3,75)2+(12,5302015/3)2≈11,56cmA_{M} = \sqrt{x_{M}^{2} + \left( \dfrac{v}{\left(\omega\right)_{M}} \right)^{2}} = \sqrt{\left( 7 , 5 + 3 , 75 \right)^{2} + \left( \dfrac{12 , 5 \sqrt{30}}{20 \sqrt{15} / 3} \right)^{2}} \approx 11 , 56 c m. Chọn D


 

Câu hỏi tương tự:

#7058 THPT Quốc giaVật lý

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng 25 N/m , vật dao động có khối lượng 100 g . Tại thời điểm t=0 , vật ở vị trí cân bằng, hệ giá treo, lò xo và vật rơi tự do sao cho trục lò xo luôn thẳng đứng cùng vật nặng ở dưới lò xo. Đến thời điểm t 1 =0,1095 s thì đầu trên của lò xo đột ngột bị giữ cố định. Lấy g= π 2 =10 m/ s 2 , bỏ qua mọi ma sát. Tốc độ của vật ở thời điểm t 2 = t 1 +0,1 s , gần giá trị nào nhất sau đây?

Lượt xem: 120,091 Cập nhật lúc: 05:28 17/01/2025

#2612 THPT Quốc giaVật lý

Cho cơ hệ như hình vẽ. Con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng 100g và lò xo nhẹ có độ cứng 100N/m, mang điện tích 1μC. Ban đầu con lắc nằm yên tại vị trí lò xo không biến dạng. Kích thích cho con lắc dao động bằng cách làm xuất hiện trong không gian quanh nó một điện trường E → có phương nằm ngang, dọc theo trục của lò xo về phía lò xo giãn. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của E → theo thời gian được cho như hình vẽ; lấy π 2 ≈10 . Bỏ qua mọi ma sát và vật nặng của con lắc không trao đổi điện tích với bên ngoài. Biên độ dao động của vật sau thời điểm 0,05s gần nhất với giá trị nào sau đây?

Lượt xem: 44,459 Cập nhật lúc: 04:42 18/01/2025

#6979 THPT Quốc giaVật lý


Một con lắc lò xo gồm vật m 1 có khối lượng 2 kg và lò xo có độ cứng k=100 N/m đang dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát với biên độ A=5 cm . Khi vật m 1 đến vị trí biên người ta đặt nhẹ lên nó một vật có khối lượng m 2 . Cho hệ số ma sát giữa m 2 và m 1 là 0,2; lấy g=10 m/ s 2 . Giá trị của m 2 để nó không bị trượt trên m 1 là:

Lượt xem: 118,695 Cập nhật lúc: 10:06 18/01/2025

#2562 THPT Quốc giaVật lý

Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có và vật nhỏ M , một đầu gắn chặt vào sàn. Đặt vật m nằm trên M . Bỏ qua mọi lực cản, lấy g=10 m/ s 2 . Kích thích cho hệ dao động điều hòa theo phương thẳng đứng (trong quá trình dao động m không rời khỏi M ). Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của phản lực F 12 mà M tác dụng lên m theo thời gian t . Biết t 2 - t 1 = 3 π 20 s . Thời điểm đầu tiên độ lớn của F 12 bằng 0,8 lần trọng lực của m là

Lượt xem: 43,614 Cập nhật lúc: 00:40 06/01/2025

#10613 THPT Quốc giaSinh học

Ở 1 loài thực vật, cho cây thân cao, hoa đỏ ( cây M) lai phân tích thu được thế hệ lai F1 gồm: 35 cây thân cao, hoa đỏ; 90 cây thân cao, hoa trắng; 215 cây thân thấp, hoa đỏ; 160 cây thân thấp, hoa trắng. Biết rằng tính trạng hoa đỏ là trội hoàn toàn so với hoa trắng; mọi diễn biến trong giảm phân ở tế bào sinh dục đực và cái như nhau. Nhận định nào sau đây đúng?

Lượt xem: 180,509 Cập nhật lúc: 23:39 16/01/2025

#4825 THPT Quốc giaVật lý

Cho mạch điện gồm điện trở R=1003R = 100 \sqrt{3}Ω, tụ điện có điện dung C=(10)−4πFC = \dfrac{\left(10\right)^{- 4}}{\pi} F và cuộn thuần cảm có hệ số tự cảm L thay đổi được mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều u=1006cos100πtu = 100 \sqrt{6} \text{cos} 100 \pi t (V) (t tính bằng s). Điều chỉnh hệ số tự cảm L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại. Khi đó, biểu thức điện áp hai đầu tụ điện là

Lượt xem: 82,119 Cập nhật lúc: 05:51 18/01/2025

#5337 THPT Quốc giaVật lý

Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết điện áp hai đầu mạch trễ pha hơn cường độ dòng điện chạy qua mạch góc π4\dfrac{\pi}{4}. Mối liên hệ giữa điện trở thuần R với cảm kháng ZL của cuộn cảm và dung kháng ZC của tụ điện là

Lượt xem: 90,771 Cập nhật lúc: 00:26 06/01/2025

#1634 THPT Quốc giaVật lý

Cho đoạn mạch AB gồm đoạn AM nối tiếp với MB . Biết đoạn AM gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C và MB chứa cuộn dây có độ tự cảm L và có điện trở r . Đặt vào AB một điện áp xoay chiều u=U 2 cosωt (V) . Biết R=r= L C , điện áp hiệu dụng U M B = 3 U A M . Hệ số công suất của đoạn mạch gần với giá trị nào nhất sau đây?

Lượt xem: 27,870 Cập nhật lúc: 10:56 18/01/2025

#187 THPT Quốc giaVật lý

Cho đoạn mạch AB theo thứ tự gồm điện trở R , tụ điện C và cuộn dây có điện trở hoạt động r=R , độ tự cảm L (với L=C R 2 ). Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều u= U 0 cos(ωt) thì điện áp hiệu dụng đoạn mạch có R và C gấp 3 lần điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây. Hệ số công suất của đoạn mạch là

Lượt xem: 3,222 Cập nhật lúc: 08:08 17/01/2025


Đề thi chứa câu hỏi này:

96. Đề thi thử TN THPT VẬT LÝ 2024 - Sở Phú Thọ. (Có lời giải chi tiết)THPT Quốc giaVật lý

1 mã đề 40 câu hỏi 40 phút

5,678 lượt xem 3,024 lượt làm bài