Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m, lò xo...

Câu hỏi: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m, lò xo có độ cứng k, đang dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng theo phương nằm ngang. Khi lực đàn hồi có độ lớn F thì vật có vận tốc $v_{1}$ . Khi lực đàn hồi bằng 0 thì vật có vận tốc $v_{2}$ . Ta có mối liên hệ

A ${v_{2}}^{2}={v_{1}}^{2}-\frac{F^{2}}{k}$

B ${v_{2}}^{2}={v_{1}}^{2}+\frac{F^{2}}{k}$

C ${v_{2}}^{2}={v_{1}}^{2}+\frac{F^{2}}{m.k}$

D ${v_{2}}^{2}={v_{1}}^{2}-\frac{F^{2}}{mk}$

Đáp án

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Giải chi tiết:

Ta có lần lượt phương trình dao động điều hòa sau:

X=Acos(ωt+ $\varphi$ )

V=-ωAsin(ωt+ $\varphi$ )

A= $-\omega ^{2}Acos(\omega t+\varphi )$

F=ma=- $\omega ^{2}$ mA cos(ωt+ $\varphi$ )=-k.Acos(ωt+ $\varphi$ )

Vậy ta có: F tức thời vuông pha với v tức thời.

Tại mọi thời điểm ta luôn có hệ thức: $(\frac{F}{A.k})^{2}+(\frac{v_{1}}{\omega A})^{2}=1$ (1)

Khi F=0 tức là vận tốc cực đại bởi vì: $(\frac{0}{A.k})^{2}+(\frac{v_{2}}{\omega A})^{2}=1\Rightarrow (\frac{v_{2}}{\omega A})^{2}=1\Rightarrow {v_{2}}^{2}=\omega ^{2}.A^{2}$ (2)

Kết hợp (1) và (2) ta có: $\frac{F^{2}}{A^{2}.k^{2}}+\frace_v_{1^{2}}{A^{2}\omega ^{2}}=1\Leftrightarrow \frac{F^{2}}{m.k}+{v_{1}}^{2}={v_{2}}^{2}$

đáp án C

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

Đề thi thử THPT Quốc Gia - Môn Vật Lý trường THPT chuyên Vinh lần 1 năm 2015- Mã đề 132

↑