Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Từ vị trí cân bằng, nâng vật nhỏ của con lắc theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông ra, đồng thời truyền cho vật vận tốc có độ lớn v0 hướng về vị trí cân bằng. Con lắc dao động điều hòa với tần số bằng 5 Hz . Lấy g= π 2 =10 m/ s 2 . Trong một chu kì, khoảng thời gian lực kéo về và lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên vật ngược hướng nhau bằng 1 30 s . Giá trị của v 0 gần nhất với giá trị nào sau đây?

A.  

35 cm/s .

B.  

40 cm/s .

C.  

55 cm/s .

D.  

30 cm/s .

Đáp án đúng là: C

Giải thích đáp án:

ω=2πf=2π.5=10π\omega = 2 \pi f = 2 \pi . 5 = 10 \pi (rad/s)
Δl0=g(ω)2=(π)2(10π)2=0,01m=1cm\Delta l_{0} = \dfrac{g}{\left(\omega\right)^{2}} = \dfrac{\left(\pi\right)^{2}}{\left( 10 \pi \right)^{2}} = 0 , 01 m = 1 c m
Góc quét từ vị trí cân bằng đến vị trí lò xo không biến dạng là
α=ω.Δt2=10π.12.30=π6Δl0=A2=1cmA=2cm\alpha = \omega . \dfrac{\Delta t}{2} = 10 \pi . \dfrac{1}{2 . 30} = \dfrac{\pi}{6} \Rightarrow \Delta l_{0} = \dfrac{A}{2} = 1 c m \Rightarrow A = 2 c m
v0=ωA2Δl0=10π221254,414cm/sv_{0} = \omega \sqrt{A^{2} - \Delta l_{0}} = 10 \pi \sqrt{2^{2} - 1^{2}} \approx 54 , 414 c m / s. Chọn C

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

67. Đề thi thử TN THPT VẬT LÝ 2024 - Cụm Nam Hưng Yên. (Có lời giải chi tiết)THPT Quốc giaVật lý

1 mã đề 40 câu hỏi 50 phút

6,015 lượt xem 3,227 lượt làm bài