Một con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kì 1,8s. Thời gian ngắn nhất vật chuyển động từ điểm có vận tốc bằng 0 đến điểm tiếp theo cũng có vận tốc bằng 0 là
Một con lắc lò xo dao động điều hòa khi đi từ vị trí có vận tốc không đến vận tốc cực đại cần thời gian ngắn nhất là 0,2s. Chu kì dao động củ con lắc
Từ khi vận tốc bằng 0 đến vận tốc cực đại mất thời gian là T/4
Suy ra T/4 = 0,2s
Suy ra chu kì: T = 0,8s
Một con lắc lò xo có khối lượng m = 100g và lò xo có độ cứng k = 100 (N/m), dao động trên mặt phẳng nằm ngang. Kéo vật khỏi vị trí cân bằng một khoảng 3 cm rồi truyền cho vật vận tốc bằng 30 π 3 cm / s theo chiều hướng ra xa vị trí cân bằng để vật bắt đầu dao động điều hòa, chọn gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động, lấy π 2 = 10 . Khoảng thời gian ngắn nhất kể từ khi vật bắt đầu dao động điều hòa đến khi lò xo bị nén cực đại là
A . 3 20 s
B . 1 10 s
C . 2 15 s
D . 1 15 s
Đáp án C
Ta có:
Thời gian tính từ thời điểm ban đầu (x = 30cm, v > 0) đến thời điểm lò xo nén cực đại (x = - 6cm, v = 0) là:
Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = 100 g, và lò xo có độ cứng k = 100 N/m đặt nằm ngang. Từ vị trí cân bằng truyền cho vật một vận tốc ban đầu để vật dao động điều hòa, chọn gốc thời gian là lúc truyền vận tốc cho vật. Tại thời điểm t = 0,15 s giữ cố định điểm chính giữa của lò xo. Vật tiếp tục dao động với biên độ
A. 0,5A
B. 2A
C. 3A
D. 4A
Hướng dẫn:
Tần số góc của dao động ω = k m = 100 0 , 1 = 10 π rad/s → T = 0,2 s
+ Ban đầu vật ở vị trí cân bằng, sau khoảng thời gian Δt = 0,75T = 0,15 s vật đến vị trí biên (lò xo bị nén cực đại) → Năng lượng của con lắc lúc này chỉ là thế năng đàn hồi của lò xo.
+ Giữ cố định điểm chính giữa của lò xo → một nửa thế năng bị mất đi → Năng lượng dao động lúc sau sẽ là:
E′ = 0,5E → 1 2 k ' A ' 2 = 0 , 5 1 2 k A 2
với k′ = 2k → A'= 0,5A.
ü Đáp án A
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng tại nơi có gia tốc g = 10 m / s 2 , đầu lò xo gắn cố định, đầu dưới có gắn vật nặng có khối lượng m. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kì T. Khoảng thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là T/6. Tại thời điểm vật qua vị trí lò xo không biến dạng thì tốc độ của vật là 10 π 3 cm/s. Lấy π 2 =10. Chu kì dao động của con lắc là
A. 0,5s
B. 0,2s
C. 0,6s
D. 0,4s
Đáp án C
* Chọn chiều dương hướng xuống.
*Thời gian lò xo bị nén là T/6, do đó vẽ VTLG ta suy ra được độ dãn ban đầu của lò xo là ∆ l 0 = A 3 2 , do chọn chiều dương hướng xuống nên tại vị trí lò xo không biến dạng ∆ l 0 có li độ x = - ∆ l 0
* Khi vật đến vị trí lò xo không biến dạng thì vật có li độ
Một vật dao động điều hòa phải mất 0,25s để đi từ điểm có vận tốc bằng không tới điểm tiếp theo cũng như vậy, khoảng cách giữa hai điểm là 36cm, chọn gốc thời gian t=0 lúc vật qua vị trí biên âm. Vận tốc trung bình từ thời điểm ban đầu đến thời điểm vật có x=9cm và đang chuyển động theo chiều âm đầu tiên là
A. 133cm/s
B. 135cm/s
C. 137cm/s
D. 81cm/s
Đáp án D
Một vật dao động điều hòa phải mất 0,25s để đi từ điểm có vận tốc bằng không tới điểm tiếp theo cũng như vậy ⇒ khoảng thời gian này tương ứng vật chuyển động giữa hai vị trí biên:
Tốc độ trung bình:
STUDY TIP
Tốc độ trung bình của vật: v = S ∆ t
Vận tốc trung bình của vật: v T B = x 2 - x 1 ∆ t
Cần phân biệt tốc độ trung bình và vận tốc trung bình; vận tốc trung bình có giá trị đại số
Một con lắc dao động điều hòa theo phương trình x = 10 π cos ( 2 πt + π 4 ) (cm). Thời gian ngắn nhất kể từ lúc bắt đầu chuyển động đến thời điểm vật có vận tốc v = 20 cm/s là:
A. 5/8 (s)
B. 5/12 (s)
C. 1/8 (s)
D. 1/12 (s)
Chọn A
+ Thời điểm vật có vận tốc v= 20 cm/s = vmax => vật ở vị trí cân bằng x = 0.
+ Thời gian vật từ chuyển động theo chiều âm về đến x = 0 tiếp tục chuyển động tới x = -A rồi quay về x = 0 để v = +20cm/s là mà
=> Thời gian ngắn nhất kể từ lúc bắt đầu chuyển động đến thời điểm vật có vận tốc v = 20 cm/s là 5/8 (s).
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chu kì và biên độ dao động của con lắc lần lượt là 0,4 s và 8 cm. Chọn trục x’x thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc toạ độ tại vị trí cân bằng, gốc thời gian t = 0 khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m / s 2 , π 2 = 10 . Thời gian ngắn nhất kể từ khi t = 0 đến khi lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực tiểu là
A. 7/30 s
B. 4/15 s
C. 3/10 s
D. 1/3 s
Đáp án A
Lực đàn hồi có độ lớn cực tiểu = 0 khi lò xo không biến dạng. Ban đầu vật đi xuống từ VTCB nên tổng thời gian sẽ là
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chu kì và biên độ dao động của con lắc lần lượt là 0,4 s và 8 cm. Chọn trục x’x thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, gốc thời gian t = 0 khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m / s 2 và π 2 = 10 . Thời gian ngắn nhất kể từ khi t=0 đến khi lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực tiểu là
A. 7 30 s
B. 3 10 s
C. 4 15 s
D. 1 30 s
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chu kì và biên độ dao động của con lắc lần lượt là 0,4 s và 8 cm. Chọn trục x’x thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, gốc thời gian t = 0 khi vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/ s 2 và π 2 = 10. Thời gian ngắn nhất kẻ từ khi t = 0 đến khi lực đàn hồi của lò xo có độ lớn cực tiểu là
A. 4/15s
B. 7/30s
C. 0,3s
D. 1/30s
Đáp án B
Độ biếng dạng của lò xo tại vị trí cân bằng
Lực đàn hồi của lò xo cực tiểu khi vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng
Ban đầu vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương, vị trí lò xo không biếng dạng ứng với li độ
Biểu diễn các vị trí tương ứng trên đường tròn, ta thu được: