Chủ nhật, 15/12/2024
IMG-LOGO

Câu hỏi:

07/07/2024 119

Cho cơ hệ như hình vẽ, lò xo nhẹ có độ cứng k=100N/m, vật m0=150 g được đặt trên vật m=250g (vật  gắn chặt vào đầu lò xo). Lấy g=π2=10 m/s2, bỏ qua lực cản của không khí. Lúc đầu ép hai vật đến vị trí lò xo nén 12 cm rồi buông nhẹ để hai vật chuyển động theo phương thẳng đứng. Trong khoảng thời gian 0,3 s kể từ khi buông hai vật, khoảng cách cực đại giữa hai vật gần nhất giá trị nào sau đây?

Cho cơ hệ như hình vẽ, lò xo nhẹ có độ cứng k=100N/m, vật m0=150 g (ảnh 1)

A. 9,2 cm.

Đáp án chính xác

B. 12,2 cm.

C. 10,5 cm.

D. 5,5 cm.

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Chọn A

Cho cơ hệ như hình vẽ, lò xo nhẹ có độ cứng k=100N/m, vật m0=150 g (ảnh 2)

Ta có:

o   Δl0=m+m0kg=250.103+150.103100.10=4cm.

o   ω=gΔl0=104.102=5πrad/s T=0,4s.

Ban đầu đưa vật đến vị trí lò xo bị nén 12 cm rồi thả nhẹ → vật sẽ dao động với biên độ A=124=8cm.

Phương trình động lực học cho chuyển động của vật m0

Nmg=mω2x

m0 rời khỏi m khi N=0 x=gω2=Δl0=4cm. Vậy

o   m0 sẽ rời khỏi m khi hai vật cùng đi qua vị trí lò xo không biến dạng.

o   vận tốc của vật khi đó v=32vmax=32ωA=325π8=203πcm/s.

o   cả hai vật mất khoảng thời gian t=T4+T12=0,44+0,412=215s để rời khỏi nhau.

Sau khi hai vật tách khỏi nhau

Vật m

Vật m

Dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng mới, vị trí này cách vị trí hai vật rời nhau một đoạn

Δl=mgk=250.103.10100=2,5cm

Chu kì dao động

T'=2πmk=2π250.103100=0,1π0,314s

ω,=20rad/s

Biên độA'=Δl2+vω'2=2,52+20π32026cm

Chuyển động ném thẳng đứng lên trên với vận tốc ban đầu

v=20π3cm/s

→ thời gian kể từ lúc ném đến khi đạt độ cao cực đại

t=vg=20π3.102100,544s

Từ phân tích trên, ta nhận thấy rằng:

o   khoảng thời gian chuyển động kể từ khi tách ra đến 0,3 s là Δt=0,3215=16s, nhỏ hơn thời gian chuyển động lên cao của vật m0.

o   do đó khoảng cách giữa hai vật này là lớn nhất tương với vị trí hai vật này sẽ đạt được sau khi chuyển động 16 s kể từ khi tách ra.

→ Vị trí của m0 sau  16 s cách vị trí hai vật tách nhau một đoạn

S1=vΔt12gΔt2=20π3.1021612101624,25cm.

→ Vị trí của m sau 16T'2 s cách vị trí hai vật tách nhau một đoạn

S22Δl=2.2,5=5cm về phía lò xo nén

→ Khoảng cách giữa hai vật

d=S1+S2=4,25+5=9,25cm

Câu trả lời này có hữu ích không?

0

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Sóng dừng hình thành trên một sợi dây với bước sóng λ . O là một nút sóng, hình ảnh bên mô tả dạng của một bó sóng tại thời điểm t. Khi không có sóng truyền qua, khoảng cách OM

Sóng dừng hình thành trên một sợi dây với bước sóng . O là một nút sóng, (ảnh 1)

Xem đáp án » 23/06/2022 156

Câu 2:

Ảnh ảo của một vật qua thấu kính hội tụ sẽ luôn

Xem đáp án » 23/06/2022 153

Câu 3:

Các đồng vị là các hạt nhân khác nhau nhưng có cùng

Xem đáp án » 23/06/2022 148

Câu 4:

Một vật dao động cưỡng bức đang xảy ra cộng hưởng, nếu tiếp tục tăng biên độ của ngoại lực cưỡng bức thì biên độ dao động của vật sẽ

Xem đáp án » 23/06/2022 131

Câu 5:

Phát biểu nào sau đây là đúng về sóng âm tần và sóng cao tần trong quá trình phát sóng vô tuyến?

Xem đáp án » 23/06/2022 121

Câu 6:

Sóng FM tại Quảng Bình có tần số 93 MHz, bước sóng của sóng này là

Xem đáp án » 23/06/2022 114

Câu 7:

Trong một thí nghiệm Y – âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc. Ban đầu điểm M trên màn là vị trí của vân sáng bậc k. Dịch chuyển màn chắn ra xa hai khe để M tiếp tục là một vân sáng. M không thể là vân sáng bậc

Xem đáp án » 23/06/2022 96

Câu 8:

Một chất điểm khối lượng m dao động điều hòa trên trục Ox theo phương trình x=Acosωt+φ . Động năng của chất điểm có biểu thức là

Xem đáp án » 23/06/2022 96

Câu 9:

Cho mạch điện xoay chiều AB gồm các đoạn AM có một điện trở thuần, MN có một cuộn dây cảm thuần, NB có một tụ điện ghép nối tiếp. Đặt vào hai đầu AB một điện áp xoay chiều thì điện áp trên các đoạn mạch lệch pha nhau π2  

Xem đáp án » 23/06/2022 94

Câu 10:

Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch không phân nhánh có cường độ được cho bởi biểu thức i=2cosωtA. Biên độ của dòng điện này là

Xem đáp án » 23/06/2022 92

Câu 11:

Khi một từ trường biến thiên nó sẽ sinh ra một điện trường, điện trường này có đường sức là các đường

Xem đáp án » 23/06/2022 89

Câu 12:

Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng một điện áp hiệu dụng U  tạo bởi nguồn phát có công suất P , công suất của dòng điện thu được ở thứ cấp là

Xem đáp án » 23/06/2022 80

Câu 13:

Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ với tần số góc ω , nếu u  là điện áp tức thời ở hai đầu tụ điện, q  là điện tích trên một bản tụ. Đáp án đúng

Xem đáp án » 23/06/2022 79

Câu 14:

Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động cùng phương, đồ thị li độ – thời gian của hai dao động thành phần được cho như hình vẽ. Phương trình dao động của vật là

Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động cùng phương, đồ thị li độ (ảnh 1)

Xem đáp án » 23/06/2022 75

Câu 15:

Biết cường độ âm chuẩn là I0=1012 W/m2. Mức cường độ âm tại một điểm trong không gian có sóng âm truyền qua với cường độ I0=1010 W/m2

Xem đáp án » 23/06/2022 74

Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »
Xem thêm »