Bài tập về con lắc lò xo

Chia sẻ: Trinh | Ngày: | 4 tài liệu

0
582
lượt xem
16
download
Xem 4 tài liệu khác
  Download Vui lòng tải xuống để xem file gốc
Bài tập về con lắc lò xo

Mô tả BST Bài tập về con lắc lò xo

Chúng tôi xin giới thiệu đến quý thầy cô giáo và các em học sinh bộ sưu tập Bài tập về con lắc lò xo nhằm giúp cho việc dạy và học môn Vật lý trở nên hiệu quả hơn. Bộ sưu tập này gồm các tài liệu hay, chất lượng về dao động con lắc lò xo, bài tập trắc nghiệm có đáp án. Mời quý thầy cô giáo và các em học sinh tham khảo.

LIKE NẾU BẠN THÍCH BỘ SƯU TẬP

Tóm tắt Bài tập về con lắc lò xo

Đây là một phần trích dẫn trong BST Bài tập về con lắc lò xo. Mời các bạn tham khảo:

60 CÂU BÀI TẬP CON LẮC LÒ XO CÓ ĐÁP ÁN

Câu 1. Con lắc lò xo gồm vật nặng M = 300g, lò xo có độ cứng k = 200N/m lồng vào một trục thẳng đứng như hình bên. Khi M đang ở vị trí cân bằng, thả vật m = 200g từ độ cao h = 3,75cm so với M. Lấy g = 10m/s2. Bỏ qua ma sát. Va chạm là mềm.Sau va chạm cả hai vật cùng dao động điều hòa.Chọn trục tọa độ thẳng đứng hướng lên, gốc tọa độ là vị trí cân bằng của M trước khi va chạm, gốc thời gian là lúc va chạm. Phương trình dao động của hai vật là
Hướng dẫn:
+ Chọn mốc thế năng tại O (Vị trí cân bằng của M trước va chạm)
+ Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho m ta có :
+ AD định luật bảo toàn động lượng ta có:
+ Khi có thêm vật m vị trí cân bằng mới O’ cách O một đoạn :
+ Như vậy hệ (m + M ) sẽ dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O’ cách O một đoạn 1cm.
+ Phương trình dao động của hệ (m + M ) khi gốc tọa độ tại O có dạng là :
+ Tần số góc :
+ Khi t = 0
+ Giải hệ phương trình trên ta được :A = 2cm ;
+ Phương trình dao động là :
Câu 2. Cho cơ hệ như hình bên. Biết M = 1,8kg, lò xo nhẹ độ cứng k = 100N/m. Một vật khối lượng m = 200g chuyển động với tốc độ v0 = 5m/s đến va vào M (ban đầu đứng yên) theo trục của lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa M và mặt phẳng ngang là μ = 0,2. Coi va chạm hoàn toàn đàn hồi xuyên tâm. Tốc độ cực đại của M sau khi lò xo bị nén cực đại là
A. 1 m/s B. 0,8862 m/s
C. 0.4994 m/s D. 0, 4212 m/s
Hướng dẫn:
+ Chọn gốc tọa độ là vị trí lò xo bị nén cực đại, chiều dương sang phải
+ ĐL bảo toàn động lượng: (1)
+ Động năng bảo toàn: (2)
+ Từ (1), (2) có: v2 = m/s
+ ĐL bảo toàn năng lượng:
+ Tốc độ của M đạt cực đại tại vị trí có:
+ ĐL bảo toàn năng lượng:

Câu 3. Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật M có khối lượng 400g và lò xo có hệ số cứng 40N/m đang dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng với biên độ 5cm. Khi M qua vị trí cân bằng người ta thả nhẹ vật m có khối lượng 100g lên M (m dính chặt ngay vào M), sau đó hệ m và M dao động với biên độ
Giải: Vận tốc của M khi qua VTCB: v = ωA = A = 10.5 = 50cm/s
Vận tốc của hai vật sau khi m dính vào M: v’ = = 40cm/s
Cơ năng của hệ khi m dính vào M: W = = => A’ = v’ =40 =
Câu 4. Một con lắc lò xo có độ cứng k = 10N/m, khối lượng vật nặng m = 100g, dao động trên mặt phẳng ngang, được thả nhẹ từ vị trí lò xo giãn 6cm so với vị trí cân bằng. Hệ số ma sát trượt giữa con lắc và mặt bàn bằng μ = 0,2. Thời gian chuyển động thẳng của vật m từ lúc ban đầu đến vị trí lò xo không biến dạng là:
Giải: Vị trí cân bằng của con lắc lò xo cách vị trí lò xo không biến dạng x;
kx = μmg => x = μmg/k = 2 (cm). Chu kì dao động T = 2 = 0,2 (s)
Thời gia chuyển động thẳng của vật m từ lúc ban đầu đến vị trí lò xo không biến dạng là:
t = T/4 + T/12 = (s) ( vật chuyển động từ biên A đên li độ x = - A/2). Chọn C
Câu 5. Con lắc lò xo nằm ngang, vật nặng có m = 0,3 kg, dao động điều hòa theo hàm cosin. Gốc thế năng chọn ở vị trí cân bằng, cơ năng của dao động là 24 mJ, tại thời điểm t vận tốc và gia tốc của vật lần lượt là 20 cm/s và - 400 cm/s2. Biên độ dao động của vật là
A.1cm B.2cm C.3cm D 4cm
Cách 1: Giả sử tại thời điểm t vật có li độ x: v = 20 cm/s = 0,2 m/s , a = - 4m/s2
Cơ năng dao động : W = => 2A2 = =0,16 (1)
và (2)
Thế số vào (2) Ta có: <=> =>
Và ta có:W= =>
Thế số: Vậy A = 2cm

BST Bài tập về con lắc lò xo nằm trong hàng trăm ngàn tài liệu miễn phí được đông đảo quý bạn đọc và thành viên chia sẻ và dưới sự kiểm duyệt của eLib nhằm cho ra đời những BST chất lượng. Cùng tham khảo bạn nhé!

Đồng bộ tài khoản