câu 4
Một con lặc lò xo gồm vật m = 1 kg treo vào lò xo k. Cho vật m dao động theo phương thăng đứng với phương
trinh li độ x= 6cos(5πt+) cm. Lây g = 10 m/s² và π² = 10.
a. Tính độ cứng k của lò xo.
B. Tính độ lớn của lực đàn hồi cực đại và độ lớn của lực đàn hồi cực tiêu mà lò xo tác dụng vào điểm treo.
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng k = 50N/m và vật có khối lượng m (g) dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với li độ \(x=10\cos\left(5\pi t+\dfrac{\pi}{2}\right)\left(cm\right)\) biết g = 10 m/s2.
a) Tính khối lượng của vật và chu kỳ của con lắc
b) Tính thế năng, động năng và cơ năng của con lắc khi vật ở li độ x = 2 cm
c) Tính lực đàn hội của lò xo khi vật nặng có \(v=\dfrac{1}{2}v_{max}\)
Giả sử: \(\pi^2\approx10\)
a) Khối lượng của vật: \(m=\dfrac{k}{\omega^2}=\dfrac{50}{\left(5\pi\right)^2}=0,2kg=200g\)
Chu kì của con lắc: \(T=\dfrac{2\pi}{\omega}=\dfrac{2}{5}\left(s\right)\)
b)Thế năng: \(W_t=\dfrac{1}{2}kx^2=\dfrac{1}{2}\cdot50\cdot0,02^2=0,01J\)
Tại li độ \(x=2cm\) thì \(v=-\omega Asin\left(\pi t+\varphi\right)=-50\pi sin\left(5\pi t+\dfrac{\pi}{2}\right)\Rightarrow t\)
Động năng: \(W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2\)
Cơ năng con lắc: \(W=W_đ+W_t=0,24J\)
a) \(k=m\omega^2=50\Rightarrow m=0,2\left(kg\right)\)
\(T=\dfrac{2\pi}{\omega}=0,4\left(s\right)\)
b) \(W_t=\dfrac{1}{2}kx^2=0,01\left(J\right)\)
\(W=\dfrac{1}{2}kA^2=0,25\left(J\right)\)
\(W_đ=W-W_t=0,24\left(J\right)\)
c) \(\Delta l=\dfrac{mg}{k}=0,04\left(m\right)\)
\(v=\dfrac{1}{2}v_{max}\Rightarrow x=\dfrac{A\sqrt{3}}{2}=5\sqrt{3}\left(cm\right)=0,05\sqrt{3}\left(m\right)\)
\(F_{đh}=k\left(\Delta l+x\right)\approx6,33\left(N\right)\)
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m = 100 g treo vào một lò xo nhẹ có độ cứng k = 25 N/m. Kéo vật theo phương thẳng đứng xuống dưới vị trí cân bằng một đoạn 2 cm, rồi truyền cho nó vận tốc 10 π 3 cm / s theo phương thẳng đứng, chiều dương hướng lên. Biết vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo. Cho g = π 2 = 10 m / s 2 . Xác định khoảng thời gian từ lúc bắt đầu dao động đến lúc vật qua vị trí mà lò xo dãn 2 cm lần đầu tiên.
A. 1/20 s
B. 1/60 s
C. 1/30 s
D. 1/15 s
Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k là vật nhỏ có khối lượng m được treo thẳng đứng. Cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 2 2 cm. Biết trong một chu kỳ dao động thời gian lò xo bị dãn bằng 3 lần thời gian lò xo bị nén. Lấy g = 10 m / s 2 . Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian lò xo bị nén trong một chu kỳ bằng:
A. 22,766cm/s
B. 45,52cm/s
C. 11,72cm/s
D. 23,43cm/s
Đáp án D
Vì trong một chu kỳ dao động thời gian lò xo bị giãn bằng 3 lần thời gian lò xo bị nén nên góc quay mà vecto quay được khi lò xo giãn cũng bằng 3 lần góc quay khi lò xo bị nén. Ta có hệ:
nên ta sẽ được:
Chu kỳ của vật là: 
Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian lò xo bị nén trong một chu kỳ bằng:
Một con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m = 100 gam treo vào lò xo có độ cứng k = 40 N/m. Từ vị trí cân a. Tính chu kỳ, tấn số và năng lượng dao động của hệ, bằng, kéo vật m theo phương thăng đứng xuống phía dưới, cách vị trí cân bằng đoạn 3 cm rồi buông không vận tốc đầu. 2 vật m dao động.. b. Tính độ lớn của lực đàn hồi cực đại và độ lớn
Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k và vật nhỏ khối lượng m=100 (g) dao động điều hoà theo phương ngang với biên độ 10 (cm) và tần số góc 4 π (rad/s). Thế năng của con lắc khi vật nhỏ ở vị trí biên là
A. 0,79 (J)
B. 7,9 (mJ)
C. 0,079 (J)
D. 79 (J)
Đáp án C
Thế năng của con lắc tại vị trí biên:
Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m = 0,1kg và lò xo có độ cứng k = 40N/m treo thẳng đứng. Cho con lắc dao động với biên độ 3cm. Lấy g = 10 m/s2. Lực cực đại mà lò xo tác dụng vào điểm treo là:
A. 0,2N.
B. 0,1N
C. 2,2N
D. 1N
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
Con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có độ cứng k = 50N/m, vật có khối lượng m = 500g. Từ vị trí cân bằng dời vật đoạn 12cm theo phương lò xo rồi buông cho dao động điều hòa. Tính biên độ dao động của vật và lực đàn hồi cực tiểu tác dụng vào vật. Cho g = 10m/s2.
A.12cm; 1N.
B.2cm; 4N.
C.12cm; 0N.
D.2cm; 5N
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
Một con lắc lò xo được treo thẳng đứng gồm vật nặng có khối lượng 100 g và một lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m. Kéo vật xuống dưới theo phương thẳng đứng đến vị trí lò xo dãn 4 cm rồi truyền cho nó một vận tốc 40π cm/s theo phương thẳng đứng từ dưới lên. Coi vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Lấy g = π2 = 10 m/s2. Thời gian ngắn nhất để vật chuyển động từ vị trí lò xo dãn tối đa đến vị trí lò xo bị nén 1,5(cm) là
