Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 25 N/m một đầu được gắn với hòn bi nhỏ có khối lượng m = 100g. Khi vật đang ở vị trí cân bằng, tại thời điểm t = 0 người ta thả cho con lắc rơi tự do sao cho trục lò xo luôn nằm theo phương thẳng đứng và vật nặng ở phía dưới lò xo. Đến thời điểm img1 (s) thì đầu trên của lò xo đột ngột bị giữ lại cố định. Lấy g = 10 m/s2, π2 = 10. Bỏ qua ma sát, lực cản. Tốc độ của hòn bi tại thời điểm t2 = t1 + 0,1 (s) có độ lớn gần nhất với giá trị nào sau đây?

A.

60 cm/s.

B.

100 cm/s.

C.

90 cm/s.

D.

120 cm/s.

Đáp án và lời giải
Đáp án:A
Lời giải:

+ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng img1 Ta chia quá trình chuyển động của vật thành 2 giai đoạn: Giai đoạn 1: Vật rơi tự do. (Chọn trục tọa độ Ox thẳng đứng, chiều + hướng từ trên xuống, gốc O tại VTCB). + Xét trong hệ gắn với giá treo vật chịu tác dụng của  3 lực: trọng lực, lực đàn hồi và lực quán tính (có độ lớn: Fqt=P) . + Tại vị trí cân bằng à trong quá trình rơi tự do vật dao động điều hòa quanh vị trí lò xo không biến dạng với biên độ img2 là Thời điểm con lắc bắt đầu rơi thì vật ở biên dưới. + Tần số góc của dao động img3 → sau khoảng thời gian img4 tương ứng với góc quét img5 vật có li độ img6 và có vận tốc img7 Giai đoạn 2: Vật dao động khi cố định đầu còn lại của lò xo. + Xét trong hệ quy chiếu gắn với mặt đất, vật chịu tác dụng của 2 lực: Trọng lực và lực đàn hồi. + Vị trí cân bằng mới là O’ ở dưới VTCB O 1 đoạn 4cm. + Sau khoảng thời gian img8 vận tốc của vật nặng so với mặt đất là img9img10 + Li độ của vật tại thời điểm t1 trong hệ quy chiếu gắn với mặt đất là: img11 → Khi đó vật sẽ dao động quanh vị trí cân bằng O’ (là vị trí lò xo dãn img12) với biên độ img13  + Sau khoảng thời gian img14 vật có li độ x2 => img15 và x2 vuông pha. + Tốc độ của vật khi đó là img16  

 

Vậy đáp án đúng là A

Câu hỏi thuộc đề thi sau. Bạn có muốn thi thử?

Bài tập trắc nghiệm 60 phút Con lắc lò xo - Dao động cơ - Vật Lý 12 - Đề số 15

Chia sẻ

Một số câu hỏi khác cùng bài thi.

Một số câu hỏi khác có thể bạn quan tâm.