Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương th...

Câu hỏi: Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với trục của lò xo. Đầu phía trên lò xo được giữ cố định, đầu phía dưới của lò xo là một đĩa cân nhỏ, có khối lượng m₁ = 400g. Biên độ dao động của con lắc lò xo là 4cm. Đúng lúc đĩa cân đi qua vị trí thấp nhất của quỹ đạo, người ta đặt nhẹ nhàng một vật nhỏ có khối lượng m₂ = 100g lên đĩa cân m₁. Kết quả là ngay sau khi đặt m₂, hệ chấm dứt dao động. Bỏ qua khối lượng lò xo. Biết g = p² = 10m/s². Chu kì dao động của con lắc khi chưa đặt thêm vật nhỏ m₂ bằng:

A 0,8s

B 0,25s

C 0,5s

D 0,6s

Đáp án

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Giải chi tiết:

Đáp án A

Phương pháp: Sử dụng định luật II Niu – ton và công thức tính chu kì dao động của con lắc lò xo

Cách giải:

Chọn chiều dương dướng xuống. Gốc toạ độ tại vị trí cân bằng (khi chưa đặt vật m₂)

Tại VTCB: m₁g = k∆l₀

Đúng lúc đĩa cân qua vị trí thấp nhất của quỹ đạo, người ta đặt nhẹ nhàng một vật nhỏ có khối lượng m2 lên đĩa cân m₁ => Các lực tác dụng vào vật lúc này: \(\overrightarrow {{P_1}} ;\overrightarrow {{P_2}} ;\overrightarrow {{F_{dh}}} \)

Sau khi đặt m₂ hệ chấm dứt dao động

\( \Rightarrow \overrightarrow {{P_1}} + \overrightarrow {{P_2}} + \overrightarrow {{F_{dh}}} = 0 \Leftrightarrow {m_1}g + {m_2}g - k(\Delta {l_0} + A) = 0 \Leftrightarrow {m_2}g = kA \Rightarrow k = \frac{{{m_2}g}}{A} = \frac{{0,1.10}}{{0,04}} = 25N/m\)

Chu kì dao động của con lắc khi chưa đặt thêm vật nhỏ m2 bằng: \(T = 2\pi \sqrt {\frac{{{m_1}}}{k}} = 2\pi \sqrt {\frac{{0,4}}{{25}}} = 0,8s\)

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

Đề thi thử THPT QG môn Vật lý trường Chuyên ĐH SPHN - Hà Nội - lần 1 - năm 2018 (có lời giải chi tiết)

↑