Một con lắc lò xo gồm lò xo độ cứng k = 50N/m, vật nặng có khối lượng m = 200g được treo thẳng đứng, dao động giữa hai điểm cao nhất và thấp nhất cách nhau 6cm. Tính tỉ số lực đàn hồi cực đại và cực tiểu của lò xo.
A. 5
B. 6
C. 7
D. 10
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án A
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về dao động điều hòa của con lắc lò xo thẳng đứng
Cách giải :
+ Độ giãn của lò xo ở VTCB:
+ Khi vật đi qua VTCB thì lò xo giãn một đoạn 4 cm => Độ lớn lực đàn hồi F d h = P = mg = 2 N
=> Lực đàn hồi tác dụng vào điểm treo có chiều hướng xuống => Chọn A
Đáp án C
Tại vị trí cân bằng, lò xo đã dãn một đoạn ∆ l 0 . Vật nặng chịu tác dụng của hai lực cân bằng, trọng lực và lực đàn hồi. Vậy:
Tại vị trí cân bằng, lò xo đã dãn một đoạn ∆ l 0 . Vật nặng chịu tác dụng của hai lực cân bằng, trọng lực và lực đàn hồi. Vậy:
Lực đàn hồi cực đại tác dụng lên vật là:
Đáp án C
Đáp án D
Phương pháp: Sử dung̣ đường tròn lương̣ giác
Lực hồi phục có chiều luôn hướng về VTCB
Lực đàn hổi sinh ra khi lò xo bị biến dạng và có xu hướng đưa lò xo về trạng thái không biến dạng
Cách giải:
Tần số góc:
Độ dãn của lò xo ở VTCB: ∆ l = m g k = 4 cm
Kéo vật thẳng đứng xuống dưới để lò xo dãn 12cm rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hoà => Biên độ dao động: A = 12 – 4 = 8cm
Biểu diễn trên đường tròn lượng giác khoảng thời gian hai lực cùng chiều (mô tả bởi phần trắng trên đường tròn)
Từ đường tròn lượng giác => t = 5T/6 = 1/3 (s)
Đáp án C
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về bài toán con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương thẳng đứng
Cách giải:
Vật ở vị trí cân bằng thì lò xo dãn một đoạn: ∆l.
Ta có:
Từ vị trí cân bằng dời vật đoạn 12cm theo phương lò xo rồi buông cho dao động điều hòa => A = 12cm Vì A > ∆l nên lực đàn hồi cực tiểu tác dụng lên vật bằng 0
Đáp án C
+ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng ∆ l 0 = m g k = 2 , 5 c m
Với gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, vị trí lò xo có lực đàn hồi cực tiểu (lò xo không biến dạng) ứng với
Đáp án D
Chu kì dao động của con lắc lò xo:
Độ dãn của lò xo ở VTCB
Vì ban đầu ta đưa vật dọc theo trục lò xo đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông nhẹ cho vật dao động điều hòa
→ biên độ dao động A = 10 cm
Lực đàn hồi cuẩ lò xo có độ lớn cực đại ở vị trí biên dương và lực đàn hồi của lò xo có độ lớn bằng nửa giá trị cực đại và đang giảm khi vật ở x = 0 và đang đi theo chiều âm.
Từ hình vẽ suy ra t = T/2 + T/4 = 0,47s
Chọn C
+
+
+
+