Một lò xo nhẹ, có độ cứng k=100 N/m được treo vào một điểm cố định, đầu dưới treo vật nhỏ khối lượng m=400 g . Giữ vật ở vị trí lò xo không biến dạng rồi buông nhẹ để vật dao động điều hòa tự do dọc theo trục lò xo. Chọn trục tọa độ thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là lúc buông vật. Tại thời điểm t=0,2 s , một lực F thẳng đứng, có cường độ biến thiên theo thời gian biểu diễn như đồ thị trên hình bên, tác dụng vào vật. Biết điểm treo chỉ chịu được lực kéo tối đa có độ lớn 20 N . Tại thời điểm lò xo bắt đầu rời khỏi điểm treo, tốc độ của vật là

A.  

20πcm/s

B.  

40πcm/s

C.  

20π 3 cm/s

D.  

9 cm/s

Đáp án đúng là: C


ω=km=1000,45π\omega = \sqrt{\dfrac{k}{m}} = \sqrt{\dfrac{100}{0 , 4}} \approx 5 \pi(rad/s) và Δl0=mgk=0,4.10100=0,04m=4cm\Delta l_{0} = \dfrac{m g}{k} = \dfrac{0 , 4 . 10}{100} = 0 , 04 m = 4 c m
Mỗi lần vtcb dịch xuống Fk=4100=0,04m=4cm\dfrac{F}{k} = \dfrac{4}{100} = 0 , 04 m = 4 c m
Sau 0,2 s đầu ứng với góc quét π thì vật từ vị trí tự nhiên đến vị trí O 1
Cứ mỗi 0,8 s tiếp theo ứng với góc quét 4π thì vật lại quay về O 1
Lò xo rời khỏi điểm treo khi Fdh=kΔl=100Δl20Δl0,2m=20cmF_{d h} = k \Delta l = 100 \Delta l \geq 20 \Rightarrow \Delta l \geq 0 , 2 m = 20 c m
Khi vtcb dịch đến O 3 thì sau đó vật sẽ đi qua vị trí mà lò xo rời khỏi điểm treo
v=ωA2x2=5π8242=20π3cm/sv = \omega \sqrt{A^{2} - x^{2}} = 5 \pi \sqrt{8^{2} - 4^{2}} = 20 \pi \sqrt{3} c m / s.


 

Câu hỏi tương tự:

#282 THPT Quốc giaVật lý

Biết I 0 là cường độ âm chuẩn. Tại điểm có cường độ âm I thì mức cường độ âm là

Lượt xem: 4,850 Cập nhật lúc: 22:21 07/11/2024


Đề thi chứa câu hỏi này:

16. Đề thi thử TN THPT VẬT LÝ 2024 -Cẩm Xuyên - Hà Tĩnh. (Có lời giải chi tiết)THPT Quốc giaVật lý

1 mã đề 40 câu hỏi 50 phút

6,723 lượt xem 3,584 lượt làm bài