Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ nặng 400 g, được treo vào trần của thang máy. Vật đang đứng yên ở vị trí cân bằng, thang máy đột ngột chuyển động nhanh dần đều đi lên với gia tốc 4 m/s2 và thời gian 3 s thang máy chuyển động thẳng đều. Lấy g = 10 m/s2 = π2 m/s2. Xác định tốc độ dao động cực đại của vật so với thang máy sau khi thang máy chuyển động thẳng đều.
A. 16π cm/s
B. 8π cm/s
C. 24π cm/s
D. 20π cm/s
D. 20π cm/s
Đáp án B
Ta có : 
, khi thang máy chuyển động nhanh dần đều lên trên thì VTCB mới cách VTCB cũ một đoạn là : 
Tại vị trí này vật có li độ x = 1,6 cm và vận tốc bằng 0 
Sau 3s thì vật ở vị trí biên đối diện ( chọn chiều dương hướng lên )
Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ nặng 400 g, được treo vào trần của thang máy. Vật đang đứng yên ở vị trí cân bằng, thang máy đột ngột chuyển động nhanh dần đều đi lên với gia tốc 4 m/ s 2 và thời gian 3 s thang máy chuyển động thẳng đều. Lấy g = 10 m/ s 2 = π 2 m/ s 2 . Xác định tốc độ dao động cực đại của vật so với thang máy sau khi thang máy chuyển động thẳng đều.
A. 16π cm/s.
B. 8π cm/s.
C. 24π cm/s.
D. 20π cm/s.
Đáp án B
Ta có :
khi thang máy chuyển động nhanh dần đều lên trên thì VTCB mới cách VTCB cũ một đoạn là :
Tại vị trí này vật có li độ x = 1,6 cm và vận tốc bằng 0 suy ra A=1,6cm
Sau 3s thì vật ở vị trí biên đối diện ( chọn chiều dương hướng lên ) vật cách VTCB ban đầu một khoảng : x' = 3,2 cm và vận tốc bằng 0
Biên độ dao động của vật khi thang máy chuyển động thẳng đều là : A' = 3,2 cm
Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ nặng 400 g, được treo vào trần của thang máy. Vật đang đứng yên ở vị trí cân bằng, thang máy đột ngột chuyển động nhanh dần đều đi lên với gia tốc 4 m / s 2 và thời gian 3 s thang máy chuyển động thẳng đều. Lấy g = 10 m / s 2 = π 2 m / s 2 . Xác định tốc độ dao động cực đại của vật so với thang máy sau khi thang máy chuyển động thẳng đều.
A. 16π cm/s.
B. 8π cm/s.
C. 24π cm/s.
D. 20π cm/s.
Một con lắc lò xo được treo trên trần một thang máy. Khi thang máy đứng yên thì con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kỳ T = 0,4 (s) và biên độ A = 5 (cm). Vừa lúc quả cầu con lắc đang đi qua vị trí lò xo không biến dạng theo chiều từ trên xuống thì thang máy chuyển động nhanh dần đều đi lên với gia tốc a = 5 (m/s2). Lấy g = 10 m/s2 và π2 = 10. Tốc độ cực đại của vật nặng so với thang máy sau đó là bao nhiêu?
Đáp án C
Khi thang máy đứng yên, độ biến dạng của lò xo tại vì trí cân bằng là:
Xét chuyển động của con lắc với thang máy. Chọn chiều dương hướng lên.
Khi thang máy chuyển động nhanh dần đều đi lên thì g’ = g + a.
Khi đó vị trí cân bằng của con lắc bị dịch xuống dưới một đoạn
cm
-> Li độ lúc sau là: x + y
Một con lắc lò xo được treo trên trần một thang máy. Khi thang máy đứng yên thì con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kỳ T = 0 , 4 s và biên độ A = 5 c m . Vừa lúc quả cầu con lắc đang đi qua vị trí lò xo không biến dạng theo chiều từ trên xuống thì thang máy chuyển động nhanh dần đều đi lên với gia tốc a = 5 m / s 2 . Lấy g = 10 m / s 2 v à π 2 = 10 . Tốc độ cực đại của vật nặng so với thang máy sau đó là bao nhiêu?
A. 15 π 3 cm / s
B. 35 π cm / s
C. 15 π 5 cm / s
D. 7 π cm / s
+ Khi thang máy đứng yên, độ biến dạng của lò xo tại vì trí cân bằng là:
+ Xét chuyển động của con lắc với thang máy. Chọn chiều dương hướng lên.
Khi thang máy chuyển động nhanh dần đều đi lên thì g’ = g + a.
Khi đó vị trí cân bằng của con lắc bị dịch xuống dưới một đoạn
Một lò xo có độ cứng k = 50 N/m, một đầu treo vật m = 200 g, đầu còn lại treo vào trần của một thang máy đang đứng yên. Cho thang máy chuyển động đi lên nhanh dần đều với gia tốc a = 4 m / s 2 , sau khoảng thời gian t = 8,3 s thì thang máy chuyển động thẳng đều. Lấy g = π 2 = 10 m / s 2 . Biên độ dao động của con lắc khi thang máy chuyển động thẳng đều là
A. 2,26 cm
B. 1,6 cm
C. 3,2 cm
D. 2,56 cm
Đáp án A
+ Tần số góc của con lắc lò xo ω = k m = 50 0 , 2 = 5 π rad/s → T = 0,4 s.
Khi thang máy chuyển động thẳng đều đi lên thì con lắc dao động quanh vị trí cân bằng O′ nằm dưới vị trí cân bằng O ban đầu của con lắc một đoạn Δ l = m a k = 0 , 2.4 50 = 1 , 6 cm và biên độ dao động A = Δl = 1,6 cm.
+ Ta để ý rằng, khoảng thời gian thang máy chuyển động Δt = 20T + 0,75T = 8,3 s → sau khoảng thời gian này con lắc sẽ đi qua vị trí cân bằng O′ → v = vmax = ωA′ = 8π cm/s.
+ Cho thang máy chuyển động thẳng đều, vật lại dao động quanh vị trí cân bằng O với biên độ: A ' = Δ l 2 + v m a x ω 2 = 1 , 6 2 + 8 π 5 π 2 = 1 , 6 2 ≈ 2 , 26 cm.
Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 100 N/m và vật nặng có khối lượng m = 400 g được treo vào trần của một thang máy. Khi đặt vật m đứng yên ở vị trí cân bằng thì thang máy đột ngột chuyển động nhanh dần đều đi lên với gia tốc a = 4 m / s 2 và sau thời gian 5 s kể từ khi bắt đầu chuyển động nhanh dần đều thì thang máy chuyển động thẳng đều. Thế năng đàn hồi lớn nhất của lò xo có được trong quá trình vật m dao động mà thang máy chuyển động thẳng đều có giá trị gần đúng là
A. 0,0512 J
B. 0,26 J
C. 0,16 J
D. 0,32 J
Đáp án B
Hướng dẫn:
Ta có thể quy bài toán con lắc lò xo trong thang máy chuyển động với gia tốc về trường hợp con lắc chịu tác dụng của trường lực ngoài F → = F q t → = − m a → .
Để đơn giản, ta có thể chia chuyển động của con lắc thành hai giai đoạn:
Giai đoạn 1: Thang máy chuyển động nhanh dần đều đi lên, con lắc dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng mới O′.
Dưới tác dụng của lực quán tính ngược chiều với gia tốc, vị trí cân bằng mới O′ của con lắc nằm phía dưới vị trí cân bằng cũ O một đoạn O O ' = m a k = 0 , 4.4 100 = 1 , 6 cm.
+ Biến cố xảy ra không làm thay đổi tần số góc của dao động ω = k m = 100 0 , 4 = 5 π rad/s → T = 0,4 s.
Thời điểm thang máy bắt đầu chuyển động, vật ở biên trên, do vậy sau khoảng thời gian Δt = 12,5T = 5 s vật sẽ đến vị trí biên dưới, cách vị trí cân bằng cũ O một đoạn 2OO′ = 3,2 cm.
Giai đoạn 2: Thang máy chuyển động thẳng đều, con lắc dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O.
+ Thang máy chuyển động thẳng đều → a = 0, không còn lực quán tính nữa vị trí cân bằng bây giờ trở về O.
→ Con lắc sẽ dao đông với biên độ mới A′ = 2OO′ = 3,2 cm.
→ Thế năng đàn hồi của con lắc cực đại khi con lắc ở biên dưới, tại vị trí này lò xo giãn Δ l m a x = A ' + m g k = 3 , 2 + 0 , 4.10 100 = 7 , 2 cm.
+ Thế năng đàn hồi cực đại E d h m a x = 1 2 k Δ l m a x 2 = 1 2 .100 0 , 072 2 ≈ 0 , 26 J.
Lò xo có độ cứng 50N/m, vật có khối lượng 400g gắn vào lò xo, một đầu lò xo cố định như hình sau. Bỏ qua ma sát giữa vật m với A, xe A chuyển động thẳng nhanh dần đều với gia tốc 4m/s2. Độ biến dạng của lò xo là:
A. 3,2cm
B. 1,6cm
C. 3cm
D. 2,5cm
+ Chọn hệ quy chiếu gắn vào xe A
+ Ta có, các lực tác dụng vào m: F d h ; F q t ; N ; P
Vật m nằm cân bằng trên mặt phẳng của xe A nên:
F d h = F q t ↔ K . Δ l = m a → Δ l = m a K = 0 , 4.4 50 = 0 , 032 m = 3 , 2 c m
Đáp án: A
Một lò xo nhẹ độ cứng k = 100N/m, chiều dài tự nhiên l0 = 20cm. Gắn lò xo vào trần của một thang máy, đầu dưới của lò xo gắn vào vật có khối lượng m = 100g. Cho thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc a = 5m/s2 thì độ dãn của lò xo bằng bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2.
A. 21cm.
B. 20,5cm.
C. 21,5cm.
D. 35cm.
Đáp án C.
Chọn hệ quy chiếu gắn với mặt đất. Các lực tác dụng vào vật như hình vẽ:
Chọn chiều dương hướng lên trên, áp dụng định luật II Niu-tơn ta có:
