Bài tập tự luận về con lắc lò xo có lời giải
Bài tập có đáp án chi tiết về con lắc lò xo môn vật lý lớp 12 mức độ nâng cao đã được cập nhật. Để làm quen với các dạng bài hay gặp trong đề thi, thử sức với các câu hỏi khó giành điểm 9 – 10 và có chiến lược thời gian làm bài thi phù hợp, các em truy cập link thi Online học kì 2 môn Toán lớp 12 có đáp án Bứt phá 9+, đạt HSG lớp 12 trong tầm tay với bộ tài liệu Siêu HOT
Previous Trang 1 Trang 2 Trang 3 Trang 4 Trang 5 Trang 6 Trang 7 Trang 8 Next
Bài tập có đáp án chi tiết về con lắc lò xo môn vật lý lớp 12 mức độ nâng cao×
Previous Trang 1 Trang 2 Trang 3 Trang 4 Trang 5 Trang 6 Trang 7 Trang 8 Next
Mục lục chuyên dao động điều hòa của con lắc lò xo
I/ Tóm tắt lý thuyết
1/ Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng \[\Delta l=\dfrac{mg}{k}\] = \[\dfrac{g}{\omega ^{2}}\] c/ Con lắc lò xo nằm trên mặt phẳng nghiên góc α\[\Delta l=\dfrac{mg\sin \alpha}{k}\] = \[\dfrac{g \sin\alpha}{\omega ^{2}}\] 2/ Chiều dài của lò xo:a/ Con lắc lò xo nằm ngang:
ℓ$_{cb}$ = ℓo + Δℓ = (ℓ$_{max}$ + ℓ$_{min}$)/2 3/ Liên hệ giữa chiều dài và biên độ dao động của con lắc lò xo\[A=\dfrac{l_{max}-l_{min}}{2}\] II/ Bài tập dao động điều hòa của con lắc lò xo: bài toán chiều dài con lắc lò xoBài tập 1. Con lắc lò xo trong quá trình dao động có chiều dài biến thiên từ 20cm đến 24cm. Biên độ dao động là? Hướng dẫn
\[A=\dfrac{l_{max}-l_{min}}{2}\] = 2cm Hướng dẫn
\[f=\dfrac{1}{2\pi }\sqrt{\dfrac{g}{\Delta l}}\] => Δℓ = 0,012m = 1,2cm Hướng dẫn
\[\omega ^{2}=\dfrac{g}{\Delta l}\]=> Δℓ = 2,5cm Hướng dẫn
Δℓ = mg/k = 2,5cm Hướng dẫn
\[T ^{2}=4\pi ^{2}\dfrac{\Delta l}{g}\] => Δℓ = 1cm Hướng dẫn
A = Δℓo + Δℓ = 5cm Hướng dẫn
mg = (0,31 – ℓo)k (1) Hướng dẫn
Δℓo = g/ω2 = 10cm Hướng dẫn
ℓ$_{cb}$ = 0,5(ℓ$_{max}$ + ℓ$_{min}$) = 35cm. Hướng dẫn
k1ℓ1 = k2ℓ$_{2 }$(1) Hướng dẫn
Khi vật ở vị trí cao nhất: Δℓ$_{min}$ = Δℓ – A => Δℓ = A + Δℓ$_{min }$ = A + 0,06m Hướng dẫn
koℓo = k1(ℓo/3) => k1 = 60N/m A. 5,46 cm. B. 4,00 cm. C. 4,58 cm. D. 2,54 cm. Hướng dẫn Bài tập 14: Một lắc lò xo có độ cứng 100 (N/m) treo thẳng đứng, đầu dưới treo một vật có khối lượng 1 kg tại nơi có gia tốc trọng trường là 10 (m/s2). Giữ vật ở vị trí lò xo còn dãn 7 cm rồi cung cấp vật tốc 0,4 m/s theo phương thẳng đứng. Ở vị trí thấp nhất, độ dãn của lò xo dãn là A. 5 cm. B. 25 cm. C. 15 cm. D. 10 cm. Hướng dẫn Bài tập 15: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, vật treo có khối lượng m. Kéo vật xuống dưới vị trí cân bằng 3 cm rồi truyền cho nó vận tốc 40 cm/s thì nó dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo và khi vật đạt độ cao cực đại, lò xo dãn 5 cm. Lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Vận tốc cực đại của vật dao động là A. 1,15 m/s. B. 0,5 m/s. C. 10 cm/s. D. 2,5 cm/s. Hướng dẫn Bài tập 16: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, vật treo có khối lượng m. Vật đang ở vị trí cân bằng, người ta truyền cho nó một vận tốc hướng xuống dưới thì sau thời gian π/20 (s), vật dừng lại tức thời lần đầu và khi đó lò xo dãn 20 cm. Lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Biết vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo. Biên độ dao động là A. 5 cm. B. 10 cm. C. 15 cm. D. 20 cm. Hướng dẫn
A. 3,500 cm. B. 3,066 cm. C. 3,099 cm. D. 6,599 cm. Hướng dẫn Bài tập 18: Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo thẳng đứng (trùng với trục của lò xo), khi vật ở cách vị trí cân bằng 5 cm thì có tốc độ bằng không và lò xo không biến dạng. Cho g = 9,8 m/s2. Tốc độ của vật khi đi qua vị trí cân bằng là A. 0,7 m/s. B. 7 m/s. C. 7√2 m/s. D. 0,7√2 m/s. Hướng dẫn Bài tập 19: Con lắc lò xo treo trên mặt phẳng nghiêng với góc nghiêng 300. Nâng vật lên đến vị trí lò xo không biến dạng và thả không vận tốc ban đầu thì vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo, khi vận tốc của vật là 1 m/s thì gia tốc của vật là 3 m/s2. Lấy gia tốc trọng trường 10 m/s2. Tần số góc bằng A. 2 rad/s. B. 3 rad/s. C. 4 rad/s. D. 5√3 rad/s. Hướng dẫn Bài tập 20: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng (coi gia tốc trọng trường 10 m/s2) quả cầu có khối lượng 120 g. Chiều dài tự nhiên của lò xo là 20 cm và độ cứng 40 N/m. Từ vị trí cân bằng, kéo vật thẳng đứng, xuống dưới tới khi lò xo dài 26,5 cm rồi buông nhẹ cho nó dao động điều a. Động năng của vật lúc lò xo dài 25 cm là A. 24,5 mJ. B. 22 mJ. C. 12 mJ. D. 16,5 mJ. Hướng dẫn Bài tập 21: Một lò xo đặt thẳng đứng, đầu dưới cố định, đầu trên gắn vật, sao cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục của lò xo với biên độ là 5 cm. Lò xo có độ cứng 80 (N/m), vật nặng có khối lượng 200 (g), lấy gia tốc trọng trường 10 (m/s2). Độ dãn cực đại của lò xo khi vật dao động là A. 3 cm. B. 7,5 cm. C. 2,5 cm. D. 8 cm. Hướng dẫn Bài tập 22: Con lắc lò xo gồm vật khối lượng 1 kg, lò xo độ cứng k = 100 N/m đặt trên mặt phẳng nghiêng góc 300 (đầu dưới lò xo gắn cố định, đầu trên gắn vật). Đưa vật đến vị trí lò xo bị nén 2 cm rồi buông tay không vận tốc đầu thì vật dao động điều hoà. Lấy g = 10 m/s2. Lực tác dụng do tay tác dụng lên vật ngay trước khi buông tay và động năng cực đại của vật lần lượt là A. 5 N và 125 mJ. B. 2 N và 0,02 J. C. 3 N và 0,45 J. D. 3 N và 45 mJ. Hướng dẫn Bài tập 23: Một con lắc lò xo đang cân bằng trên mặt phẳng nghiêng một góc 37o so với phương ngang. Tăng góc nghiêng thêm 16o thì khi cân bằng lò xo dài thêm 2 cm. Bỏ qua ma sát và lấy g = 10 m/s2. Tần số góc dao động riêng của con lắc là A. 12,5 rad/s. B. 9,9 rad/s. C. 15 rad/s. D. 5 rad/s. Hướng dẫn Bài tập 24: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có O là điểm trên cùng, M và N là 2 điểm trên lò xo sao cho khi chưa biến dạng chúng chia lò xo thành 3 phần bằng nhau có chiều dài mỗi phần là 8 cm (ON > OM). Khi vật treo đi qua vị trí cân bằng thì đoạn ON = 68/3 (cm). Gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Tần số góc của dao động riêng này là A. 2,5 rad/s. B. 10 rad/s. C. 10√2 rad/s. D. 5 rad/s. Hướng dẫn Bài tập 25. một con lắc lò xo đặt nằm ngang dao động điều hòa với biên độ A chu kỳ T. Sau khoảng thời gian T/12 kể từ lúc vật qua vị trí cân bằng thi giữ đột ngột điểm chính giữa lò xo lại, biên độ dao động của vật sau khi giữ là A' tỉ số A'/A là A. √7/2 B. √7/4 C. 4/√7 D. √5 Hướng dẫn
Bài tập 26. con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ A. đúng lúc con lắc đi qua vị trí có động năng bằng thế năng và đang dãn thì người ta cố định một điểm chính giữa lò xo, kết quả làm con lắc dao động điều hòa với biên độ A' bằng A. A√2/2 B. A√5/2 C. A√3/(2√2) D. A√2 Hướng dẫn
Xem thêm: nguồn: vật lí phổ thông ôn thi quốc gia |