một lò xo có chiều dài tự nhiên l0 = 20 cm. Đầu trên cố định, đầu dưới có một vật khối lượng m = 120g. Độ cứng lò xo là k = 40 N/m. Từ vị trí cân bằng kéo vật thẳng đứng xuống dưới tới khi lò xo dài 26,5 cm rồi buông nhẹ, lấy g = 10 m/s^2. Động năng của vật lúc lò xo dài 25 cm là
A. 22.10-3 J
B. 24,5.10-3 J
C. 16,5.10-3 J
D. 12.10-3 J
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án A
+ Độ giãn của lò xo tại vị trí cân bằng Δ l 0 = m g k = 0 , 1.10 100 = 1 cm.
Tần số góc dao động của con lắc ω = k m = 10 10 rad/s.
+ Vận tốc truyền cho vật m so với điểm treo có độ lớn v 0 = 10 + 40 = 50 cm/s.
→ Biên độ dao động của vật sau đó A = v 0 ω = 50 10 10 = 1 , 58 cm.
→ Chiều dài cực đại l m a x = l 0 + Δ l 0 + A = 27 , 58 c m .
Đáp án A
+ Ta tính được
+ Độ biến dạng của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là
+ Từ VTCB, nâng vật lên 2 cm, tức là vật cách vị trí cân bằng 2 cm, suy ra |x| = 2 cm.
Áp dụng hệ thức liên hệ ta tính được biên độ dao động
+ Sơ đồ chuyển động của vật được minh họa trên hình vẽ. Từ đó thay thấy thời điểm mà lúc vật qua vị trí lò xo dãn 6 cm lần hai (ở li độ x = 2 cm lần hai) là
a) Độ biến dạng của lò xo là:
\(\Delta l=l-l_0=22-20=2\left(cm\right)=0,02cm\)
Ta có: \(P+F=0\) (ở vị trí cân bằng)
\(\Rightarrow P=F\)
Mà \(P=mg\) và \(F=k\Delta l\)
\(\Rightarrow mg=k\Delta l\)
\(\Leftrightarrow k=\dfrac{mg}{\Delta l}\)
\(\Leftrightarrow k=\dfrac{0,5.10}{0,02}\)
\(\Leftrightarrow k=250N/m\)
b) Độ dài lò xo dãn ra:
Ta có: \(P=F\)
\(\Leftrightarrow\left(m_1+m_2\right).g=k.\Delta l\)
\(\Leftrightarrow\Delta l=\dfrac{\left(m_1+m_2\right).g}{k}\)
\(\Leftrightarrow\Delta l=\dfrac{\left(0,5+0,3\right).10}{250}=0,032\left(m\right)=3,2\left(cm\right)\)
Chiều dài của lò xo:
\(l=\Delta l+l_0=3,2+20=23,2\left(cm\right)\)
Tại VTCB ta có:
→ P = F (1 điểm)
→ mg = k (l – l 0 )
↔ 0,5.10 = 100(l - 0,5)
→ l = 0,55(m) = 55(cm) (1 điểm)
Chọn đáp án B
Δ l 0 = m g k = 0 , 4.10 100 = 0 , 04 m = 4 c m
⇒ A = Δ l − Δ l 0 = 5 − 4 = 1 c m .