Treo thẳng đứng một con lắc đơn và một con lắc lò xo vào trần một thang máy đang đứng yên tại nơi có gia tốc trọng trường bằng 10 m/ s 2 . Kích thích cho hai con lắc dao động điều hòa thì thấy chúng đều có tần số góc bằng 10rad/s và biên độ dài bằng 1 cm . Đúng lúc vật nặng của hai con lắc đi qua VCTB thì thang máy bắt đầu chuyển động nhanh dần đều xuống phía dưới với gia tốc 2,5 m/ s 2 . Tỉ số giữa biên độ dài của con lắc đơn và con lắc lò xo sau khi thang máy chuyển động gần nhất với giá trị nào sau đây?

A.  

2

B.  

0,45.

C.  

1,5

D.  

0,55

Đáp án đúng là: B

Giải thích đáp án:

Khi qua vtcb thì v=ωA=10v = \omega A = 10 (rad/s)
Con lắc đơn: g1=ga=102,5=7,5m/s2g_{1} = g - a = 10 - 2 , 5 = 7 , 5 m / s^{2}
ω=gl(ω)1ω=g1g(ω)110=7,510(ω)1=53\omega = \sqrt{\dfrac{g}{l}} \Rightarrow \dfrac{\left(\omega\right)_{1}}{\omega} = \sqrt{\dfrac{g_{1}}{g}} \Rightarrow \dfrac{\left(\omega\right)_{1}}{10} = \sqrt{\dfrac{7 , 5}{10}} \Rightarrow \left(\omega\right)_{1} = 5 \sqrt{3}rad/s
A1=v(ω)1=1053=23A_{1} = \dfrac{v}{\left(\omega\right)_{1}} = \dfrac{10}{5 \sqrt{3}} = \dfrac{2}{\sqrt{3}} (cm)
Con lắc lò xo: Vtcb dịch lên một đoạn OO=a(ω)2=2,5(10)2=0,025m=2,5cmO O ' = \dfrac{a}{\left(\omega\right)^{2}} = \dfrac{2 , 5}{\left(10\right)^{2}} = 0 , 025 m = 2 , 5 c m
A2=OO2+(vω)2=2,52+(1010)2=0,529A_{2} = \sqrt{O O '^{2} + \left( \dfrac{v}{\omega} \right)^{2}} = \sqrt{2 , 5^{2} + \left( \dfrac{10}{10} \right)^{2}} = 0 , 5 \sqrt{29} (cm)
Vậy A1A2=2/30,5290,43\dfrac{A_{1}}{A_{2}} = \dfrac{2 / \sqrt{3}}{0 , 5 \sqrt{29}} \approx 0 , 43.

Câu hỏi tương tự:


Đề thi chứa câu hỏi này:

21. Đề thi thử TN THPT VẬT LÝ 2024 -Hà Huy Tập - Hà Tĩnh. (Có lời giải chi tiết)THPT Quốc giaVật lý

1 mã đề 40 câu hỏi 50 phút

6,607 lượt xem 3,549 lượt làm bài