Một con lắc lò xo có khối lượng vật gắn vào lò xo m = 50g ; dao động điều hòa trên trục Ox với chu kì T = 0,2s và biên độ A = 0,2m. chọn gốc tọa O tại vị trí cân bằng. gốc thời gian lúc vật m qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Độ lớn và chiều của lực kéo về tại thời điểm t = 3T/4 là
A. F ≈ 9,9 N và hướng theo chiều âm của trục x về phía vị trí cân bằng
B. F ≈ 12 N và hướng theo chiều âm của trục x về phía vị trí cân bằng
C. F ≈ 9,9 N và hướng theo chiều dương của trục x về phía vị trí cân bằng
D. F ≈ 12 N và hướng theo chiều dương của trục x về phía vị trí cân bằngCâu hỏi này thuộc chủ đề “Lực kéo về trong Dao động điều hòa” Vật lí 12 LTĐH. Hướng dẫn giải từ Blog Học Cùng HCV như sau:
Lực kéo về có hướng cùng với hướng gia tốc nên lực kéo về cũng hướng về vị trí cân bằng.
Tags: Vật lí , blog học cùng hcv2020, hcv2020, hcv2020.blogspot.com, Lực kéo về trong Dao động điều hòa
>> Các chủ đề khác trên Blog Học cùng HCV: Vật lí
https://hcv2020.blogspot.com/2021/11/chi-ra-cau-sai.html
Các bài tập con lắc lò xo khác:
Năng lượng của con lắc lò xo.
+ Động năng của vật: Wđ = mv2 = mω2A2sin2(ωt + ϕ)
+ Thế năng đàn hồi: Wt = kx2 = A2cos2(ωt + ϕ)
+Cơ năng toàn phần của hệ: W = Wđ + Wt = kA2 = mω2A2.
Lưu ý :
+ Tại vị trí cân bằng, động năng đạt giá trị cực đại bằng cơ năng toàn phần;+ Tại vị trí biên thì thế năng đàn hồi đạt giá trị cực đại và bằng cơ năng toàn phần.
Hệ quả:
+ Wđ = Wsin2(ωt + ϕ); Wt= Wcos2(ωt + ϕ)
+ W = Wđmax = m =mω2A2: Khi vật ở vị trí cân bằng
= Wtmax = kA2: Khi vật ở vị trí biên;
+ Thế năng và động năng của vật biến thiên tuấn hoàn với tần số f’ = 2f;
chu kì T’ = và tần số góc ω’ = 2ω
+ Trong một chu kì, chất điểm qua vị trí là 4 lần (không tính vị trí biên).
Biết mối liên hệ giữa động năng và thế năng.
*Tại vị trí có Wđ = nWt ta có:
+ Toạ độ: (n + 1).kx2 = kA2<=> x = ±
+ Vận tốc: .mv2 = mω2A2<=> v = ± ωA
*Tại vị trí có Wt = nWđ ta có:
+ Toạ độ: .kx2 = kA2<=> x = ± A
+ Vận tốc: (n + 1).mv2 = mω2A2<=> v = ±
Một con lắc lò xo nằm ngang, tại vị trí cân bằng, cấp cho vật nặng một vận tốc có độ lớn 10cm/s dọc theo trục lò xo, thì sau 0,4s thế năng con lắc đạt cực đại lần đầu tiên, lúc đó vật cách vị trí cân bằng
A. 1,25cm. B. 4cm. C. 2,5cm. D. 5cm.
Nếu vào thời điểm ban đầu, vật dao động điều hòa đi qua vị trí cân bằng thì vào thời điểm T/12, tỉ số giữa động năng và thế năng của dao động là
A. 1. B. 3. C. 2. D. 1/3.
Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, dao động điều hoà với biên độ 0,1 m. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi viên bi cách vị trí cân bằng 6 cm thì động năng của con lắc bằng:
A. 0,64 J. B. 0,32 J. C. 6,4 mJ. D. 3,2 mJ.
Con lắc lò xo đặt nằm ngang, gồm vật nặng có khối lượng 500 g và một lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, dao động điều hòa. Trong quá trình dao động chiều dài của lò xo biến thiên từ 22 cm đến 30 cm. Cơ năng của con lắc là:
A. 0,16 J. B. 0,08 J. C. 80 J. D. 0,4 J.
Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ dao động điều hòa theo phương ngang với tần số góc 10 rad/s. Biết rằng khi động năng và thế năng (mốc ở vị trí cân bằng của vật) bằng nhau thì vận tốc của vật có độ lớn bằng 0,6 m/s. Biên độ dao động của con lắc là :
A. 6 cm B. cm C. 12 cm D. cm
Một con lắc lò xo gồm một vật nặng khối lượng m = 0,2 kg và một lò xo có độ cứng k = 20 N/m đang dao động điều hòa với biên độ A = 6 cm. Tính vận tốc của vật khi đi qua vị trí có thế năng bằng 3 lần động năng.
A. v = 3 m/s B. v = 1,8 m/s C. v = 0,3 m/s D. v = 0,18 m/s.
Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là 50 g. Con lắc dao động điều hòa theo một trục cố định nằm ngang với phương trình x = Acosωt. Cứ sau những khoảng thời gian 0,05 s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau. Lấy π2 =10. Lò xo của con lắc có độ cứng bằng:
A. 50 N/m. B. 100 N/m. C. 25 N/m. D. 200 N/m.
Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m = 0,4 kg và lò xo có độ cứng
k = 100 N/m. Kéo vật khỏi VTCB 2 cm rồi truyền cho nó một vận tốc ban đầu. Lấy . Năng lượng dao động của vật là:
A. 0,245J. B. 2,45J. C. 24, 5J. D. 245J.
Một con lắc lò xo, quả cầu có khối lượng m = 0,2 kg. Kích thích cho chuyển động thì nó dao động với phương trình:. Năng lượng đã truyền cho vật là:
A. . B. C. . D. .
Một con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ A, tại li độ nào thì động năng bằng thế năng.
A. B. C. D.
Một con lắc lò xo dao động với phương trình: (cm). Thời điểm đầu tiên động năng của con lắc bằng ¼ cơ năng của nó là
A. 0, 0417 s. B. 0,1 s. C. 0,125 s. D. 0,5 s.
Một con lắc lò xo dao động điều hòa, biết trong một chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có thế năng không vượt quá một nửa động năng cực đại là 1s. Lấy π2=10. Tần số dao động của vật là
A. 2 Hz. B. 0,5 Hz. C. 2 Hz. D. 1 Hz.
Một vật dao động điều hoà, khi vật có li độ x1=4cm thì vận tốc ; khi vật có li độ thì vận tốc . Động năng và thế năng biến thiên với chu kỳ
A. 0,1 s B. 0,8 s C.0,2s D. 0,4 s
🡺 Động năng và thế năng biến thiên với chu kỳ: T’=0,1s
Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì T thì khoảng thời gian hai lần liền động năng của vật bằng thế năng lò xo là
A. T, B. T/2, C. T/4, D. T/8
Một vật nhỏ thực hiện dao động điều hòa theo phương trình x = 10sin(4πt + π/2)(cm) với t tính bằng giây. Động năng của vật đó biến thiên với chu kì bằng 🡺T’=0.5T, T=0.5*0.5
A. 1,00 s. B. 1,50 s. C. 0,50 s. D. 0,25 s.
Một vật dao động điều hòa dọc theo trục tọa độ nằm ngang Ox với chu kì T, vị trí cân bằng và mốc thế năng ở gốc tọa độ. Tính từ lúc vật có li độ dương lớn nhất, thời điểm đầu tiên mà động năng và thế năng của vật bằng nhau là
A. . B. . C. . D. .
Một vật dao động điều hòa với biên độ 6 cm. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi vật có động năng bằng lần cơ năng thì vật cách vị trí cân bằng một đoạn.
A. 6 cm. B. 4,5 cm. C. 4 cm. D. 3 cm.
. Một vật m = 250 g gắn với lò xo đặt nằm ngang dao động điều hoà với phương trình x = 4cos(2t + /4) cm. Tính lực đàn hồi và lực phục hồi khi động năng gấp 3 lần thế năng
A. 0,8N; 0,4N B. 1,2N; 0,2N C. 0,2N; 0,2N D. kết quả khác
Fhp=k|x|=w2*m*|x|=40*0.25*2*10-2=0.2 🡺C
Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng có năng lượng dao động
E = 2.10-2(J) lực đàn hồi cực đại của lò xo F(max) = 4(N). Lực đàn hồi của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là F = 2(N). Biên độ dao động sẽ là
A. 2(cm). B. 4(cm). C. 5(cm). D. 3(cm).
Một vật khối lượng m = 200g được treo vào lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng K. Kích thích để con lắc daođộng điều hoà (bỏ qua ma sát) với gia tốc cực đại bằng 16m/s2 và cơ năng bằng 6,4.10-2J. Độ cứng của lò xo và vận tốc cực đại của vật là
A.80N/m; 0,8m/s. B.40N/m; 1,6cm/s. C.40N/m; 1,6m/s. D.80N/m; 8m/s.
Một con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hoà với biên độ A.Khi vật nặng chuyển động qua vị trí cân bằng thì giữ cố định một điểm trên lò xo cách điểm cố định ban đầu một đoạn bằng 1/4 chiều dài tự nhiên của lò xo. Vật sẽ tiếp tục dao động với biên độ bằng:
A. A/2 B. A/2 C. A D. A/
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có độ cứng 10N/m, vật có khối lượng 25g, lấy g = 10m/s2. Ban đầu người ta nâng vật lên sao cho lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ cho vật dao động, chọn gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động, trục Ox thẳng đứng chiều dương hướng xuống. Động năng và thế năng của vật bằng nhau vào những thời điểm là:
A. s. B. s. C. s. D. Một đáp số khác
Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = kg dao động điều hoà theo phương ngang. Vận tốc có độ lớn cực đại 60 cm/s. Chọn trục toạ độ Ox có phương nằm ngang, gốc toạ độ O là vị trí cân bằng. Chọn gốc thời gian là lúc vật đi qua vị trí có toạ độ x0 = cm theo chiều âm và tại đó thế năng bằng động năng. Tính chu kì dao động và biên độ dao động.
A. 0,2π (s), 6 cm B. 0,2π (s), 3 cm
C. 0,1π (s), 6 cm D. 0,1π (s), 3 cm
Một con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng mang vật nặng có khối lượng m= 100(g) thực hiện dao động điều hoà với chu kì T = π/5(s). Cơ năng của con lắc là 2.10-3(J). Lực phục hồi cực đại tác dụng lên con lắc có giá trị
A. 0,4(N). B, 4(N). C. 2(N) .D. 0,2(N)
Một con lắc lò xo dao động điều hòa Biết trong một chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có thế năng không vượt quá một nửa động năng cực đại là 1s. Lấy π2=10. Tần số dao động của vật là
A. 2 Hz. B. 0,5 Hz. C. 2 Hz. D. 1 Hz.
Trong dao động điều hoà của một vật thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp vật đi qua vị trí động năng bằng thế năng là 0,66s. Giả sử tại thời một thời điểm vật đi qua vị trí có thế năng Wt , động năng Wđ và sau đó thời gian Δt vật đi qua vị trí có động năng tăng gấp 3 lần, thế năng giảm 3lần. Giá trị nhỏ nhất của Δt bằng
A. 0,88s B. 0,22s; C. 0,44s. D. 0,11s
