Tailieumoi.vn giới thiệu bộ câu hỏi ôn tập Vật lí có đáp án được biên soạn bám sát chương trình học giúp bạn ôn luyện và bổ sung kiến thức môn Vật lí để đạt kết quả cao trong kì thi sắp tới. Mời các bạn đón xem:

Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Vật lí có đáp án (phần 3)

Bài 9: Con lắc lò xo có khối lượng m = $\sqrt{2}$  kg dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Vận tốc vật có độ lớn cực đại là 0,6 m/s. Chọn thời điểm t = 0 lúc vật qua vị trí x = $3\sqrt{2}$  cm và tại đó thế năng bằng động năng tính chu kì dao động của con lắc và độ lớn lực đàn hồi tại thời điểm t = $\frac{\pi }{20}s$ .

A. T = 0,628 s và F = 3 N.

B. T = 0,314 s và F = 3 N.

C. T = 0,314 s và F = 6 N.

D. T = 0,628 s và F = 6 N.

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Tại vị trí $x=\pm A\frac{\sqrt{2}}{2}$  thì động năng bằng thế năng mà theo đề bài tại đó $x=3\sqrt{2}$

$\Rightarrow \frac{\sqrt{2}}{2}A=3\sqrt{2}\Rightarrow A=6\left(cm\right)$

Tốc độ cực đại của vật  $v_{\max }=\omega A\iff 60=6\omega \Rightarrow \omega =10\left(rad/s\right)$

$\Rightarrow T=\frac{2\pi }{\omega }=\frac{\pi }{5}$ (s)

Ta có, t = 0 tại vị trí x = $3\sqrt{2}$ cm (có thể âm hoặc dương) $\Rightarrow \phi =\pm \frac{\pi }{4}$

Từ đây, ta có phương trình dao động là $x=6cos\left(10t\pm \frac{\pi }{4}\right)cm$

Thay $t=\frac{\pi }{20}=\frac{T}{4}$  (s) vào phương trình ta được $\Rightarrow x=\pm 3\sqrt{2}cm$

Độ lớn của lực đàn hồi tại vị trí này là:

$F=k\left|x\right|=m{\omega }^2\left|x\right|=\sqrt{2}{.10}^2.3\sqrt{2}{.10}^{-2}=6\left(N\right)$