-
Câu hỏi:
Một con lắc gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 50 N/m một đầu cố định, đầu kia gắn với một vật nhỏ khối lượng m1 = m đặt trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát. Ban đầu kéo lò xo dãn một đoạn 10 cm rồi buông nhẹ để m dao động điều hòa. Ở thời điểm lò xo có chiều dài cực tiểu, ta đặt nhẹ vật m2 = 3m lên trên m1, sau đó cả hai cùng dao động điều hòa với vận tốc cực đại 50\(\sqrt{2}\) cm/s. Giá trị của m là:
- A. 0,25 kg.
- B. 0,5 kg.
- C. 0,05 kg
- D. 0,025 kg.
Đáp án đúng: A
Phương pháp:
- Ngay trước khi đặt thêm vật \(m_2\):
-
VTCB: O
-
Li độ: \(x = - A = - 10cm\)
-
Vận tốc: \(v=0\)
-
Tần số góc : \(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}}\)
-
- Ngay sau khi đặt thêm vật \(m_2\):
-
VTCB: O
-
Li độ: \(x' = x = - A = - 10cm\)
-
Vận tốc: \(v'=0\)
-
Tần số góc : \(\omega ' = \sqrt {\frac{k}{{4m}}}\)
-
⇒ Sau đó hệ sẽ dao động với biên độ \(A'=A=10cm\)
+ Vận tốc cực đại của con lắc sau đó là :
\(\begin{array}{l} v{'_{\max }} = \omega 'A' = \omega 'A\\ \Rightarrow \,\,\omega {'^2} = \frac{k}{{4m}} = {\left( {\frac{{{v_{\max }}}}{A}} \right)^2} \end{array}\)
Do đó khối lượng m là :
\(m = \frac{{k{A^2}}}{{4v_{\max }^2}} = \frac{{50.0,{1^2}}}{{4.0,{5^2}.2}} = 0,25(kg)\)
YOMEDIA
Hướng dẫn Trắc nghiệm Online và Tích lũy điểm thưởng
CÂU HỎI KHÁC VỀ CON LẮC LÒ XO
- Con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng m và lò xo có độ cứng k dao động điều hòa với tần số là ?
- Khi vật có li độ x = 1,2 cm thì tỉ số giữa động năng và cơ năng của vật là 0,96. Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động bằng bao nhiêu?
- Một con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số 3 Hz. Động năng của con lắc biến thiên theo thời gian với tần số 8Hz
- Chiều dài quỹ đạo là 10 cm . Khi động năng bằng 3 lần thế năng, con lắc có li độ
- Khi vật qua vị trí cân bằng lần đầu tiên thì tác dụng lên vật lực F không đổi cùng chiếu với vận tốc và có độ lớn F = 2N, khi đó vật dao động với biên độ A1
- tại nơi có gia tốc rơi tự do là g. Khi viên bi ở vị trí cân bằng thì lò xo dãn đi một đoạn
- Đúng lúc vật đi qua vị trí cân bằng, người ta giữ cố định điểm chính giữa của lò xo, vật tiếp tục dao động điều hòa với biên độ A
- vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí mà lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực tiểu
- dùng để tính chu kì của con lắc lò x
- một lò xo nhẹ có độ cứng k=100N/m đang đứng yên ở vị trí cân bằng thì có một vật nhỏ bay theo phương thẳng đứng