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 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

A.  

0,958 s .

B.  

0,355 s .

C.  

0,093 s .

D.  

0,407 s .

Đáp án đúng là: B

Giải thích đáp án:

Δt=3T4=3π20sT=π5sω=2πT=10rad/s\Delta t = \dfrac{3 T}{4} = \dfrac{3 \pi}{20} s \Rightarrow T = \dfrac{\pi}{5} s \rightarrow \omega = \dfrac{2 \pi}{T} = 10 r a d / s
F12mg=m(ω)2xF12=m(g(ω)2x)(F12)max(F12)min=g+(ω)2Ag(ω)2A3=10+(10)2A10(10)2AA=0,05m=5cmF_{12} - m g = - m \left(\omega\right)^{2} x \Rightarrow F_{12} = m \left( g - \left(\omega\right)^{2} x \right) \Rightarrow \dfrac{\left(F_{12}\right)_{max}}{\left(F_{12}\right)_{min}} = \dfrac{g + \left(\omega\right)^{2} A}{g - \left(\omega\right)^{2} A} \Rightarrow 3 = \dfrac{10 + \left(10\right)^{2} A}{10 - \left(10\right)^{2} A} \Rightarrow A = 0 , 05 m = 5 c m
Tại F12=m(g(ω)2x)=0,8mg10(10)2x=0,8.10x=0,02m=2cmF_{12} = m \left( g - \left(\omega\right)^{2} x \right) = 0 , 8 m g \Rightarrow 10 - \left(10\right)^{2} x = 0 , 8 . 10 \Rightarrow x = 0 , 02 m = 2 c m
Ban đầu vật ở vtcb và có F12xF_{12} \uparrow \Rightarrow x \downarrow nên t=π+arcsinxAω=π+arcsin25100,355st = \dfrac{\pi + arcsin \dfrac{x}{A}}{\omega} = \dfrac{\pi + arcsin \dfrac{2}{5}}{10} \approx 0 , 355 s

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

66. Đề thi thử TN THPT VẬT LÝ 2024 - Mai Thúc Loan - Hà Tĩnh. (Có lời giải chi tiết)THPT Quốc giaVật lý

1 mã đề 40 câu hỏi 50 phút

6,028 lượt xem 3,234 lượt làm bài