Bài tập về Con lắc lò xo môn Vật lý Lớp 12

Câu 23: Một con lắc lò xo ngang có độ cứng k = 50 N/m nặng 200g. Bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang. Khi vật đang ở vị trí cân bằng thì tác dụng vào vật một lực không đổi 2N theo dọc trục của lò xo, Tốc độ của vật sau 2/15s

A. 43,75 cm/s B. 54,41 cm/s C. 63,45 cm/s D. 78,43 cm/s

Câu 31: Một con lắc lò xo thẳng đứng, vật nặng có khối lượng m = 250kg. Chọn trục tọa độ Ox thẳng đứng, chiều dương hướng xuống dưới, gốc tọa độ tại vị trí cân bằng. Vật được thả nhẹ từ vị trí lò xo dãn 6,5 cm. Vật dao động điều hòa với năng lượng 80mJ. Lấy gốc thời gian lúc thả vật và g = 10m/s2. Phương trình dao động của vật là

A. x = 6,5cos(5πt) (cm) B. x = 4cos(5πt) (cm) C. x = 4cos(20t) (cm) D. x = 6,5cos(20t) (cm) Giải Câu 23: khi có F0 = 2N, VTCB mới của vật cách VTCB khi không có F0: kx0 = F0 => x0 = F0/k = 4 cm => A = x0 = 4 cm

T = ; t = 2/15 s = T/3 = T/4 + T/12 => tại thời điểm t = 2/15 s thì x = A/2

=> v = v0 = ωA = 54,41 cm/s Đáp án B

Câu 31: ta có => A = 4cm

=> Δl = 2,5 cm => ω = 20 rad/s t = 0 lúc thả vật (vật ở biên dương): x = 4cos(20t) cm Đáp án C

1.Hai điểm sáng dao động điều hòa trên cùng một trục Ox theo phương trình x1 = 4 cos( 4πt + π/ 3) cm và x2 = 4 cos( 4πt -π/6) cm. Biết vật 1 có VTCB là O1; vật 2 có VTCB là O2 và O1O2 cách nhau 20cm. Hỏi trong quá trình dao động khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất giữa hai điểm sáng là bao nhiêu ? A. dmin = 12cm; dmax = 28cm B. dmin = 2cm; dmax = 4cm C. dmin = 0; dmax = 8 cm D. dmin = 0; dmax = 24+4 cm Dùng phép dời tọa độ xem như vật 1 dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng O2 thì phương trình

dao động của vật 1 là

Phương trình dao động của vật 2 là

Khoảng cách hai vật là

Khoảng cách lớn nhất và

2. Một vật dao động điều hoà với biên độ dao động là A và vận tốc cực đại là v0. Tại thời điểm vật có li

độ x= thì vật có vận tốc là

2 0,4s m

k  

3 2

3 2

2 2

2

2 2

2

1 2

0,08 2(6,5.10 ) 6,5.10

E m A

g gmA l E A A l



 



             



3

3

1 4cos(4 t+ ) 20 3 x    

2 4 3cos(4 t- ) 6 x   

2 1 4 3cos(4 t- ) 4cos(4 t+ ) 20 8cos(4 t- ) 20 6 3 3 d x x             

max 8 20 28 d cm   min 8 20 12 d cm  

2

A

DeThi.edu.vn

A. v ± V0 B. v = C. D. v = ±

Áp dụng công thức độc lập

Câu 3. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, khi vật ở vị trí cân bằng lò xo giãn 6 cm. Kích thích cho vật dao động điều hòa thì thấy thời gian lò xo giãn trong một chu kì là 2T/3 (T là chu kì dao động của vật). Độ giãn lớn nhất của lò xo trong quá trình vật dao động là

A. 12 cm. B. 18cm C. 9 cm. D. 24 cm.

Giải. Thời gian lò xo nén là T/3 Thời gian khi lò xo bắt đàu bị nén đến lúc nén tối đa là T/6. Độ nén của lò xo là A/2, bằng độ giãn của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng. Suy ra A = 12cm. Do đó đọ giãn lớn nhất của lò xo 6cm + 12cm = 18cm. Chọn ĐA B Câu 9. Một vật dao động điều hoà xung quanh vị trí cân bằng O. Ban đầu vật đi qua O theo chiều dương. Sau thời gian t1=/15(s) vật chưa đổi chiều chuyển động và tốc độ giảm một nửa so với tốc độ ban đầu . Sau thời gian t2=0,3 (s) vật đã đi được 12cm. Vận tốc ban đầu v0 của vật là:

A. 40cm/s B. 30cm/s C. 20cm/s D. 25cm/s

Giải: Phương trình dao động của vật: x =Acos(ωt +φ)

Khi t = 0: x = 0 và v0 >0 ---- φ = - Do đó ; x = Acos(ωt - ).

Pt vận tốc : v = - ωAsin(ωt - ) = ωAcos(ωt) = v0cos(ωt)

v1 = v0cos(ωt1) =v0cos(ω ) = v0/2----cos(ω ) = 0,5= cos

Suy ra: ω = 5 rad/s

Vận tốc của vật bằng 0 sau khoảng thời gian t: cos5t = 0 = cos ---- t =

Tức là chu kì T = 4t = 0,4π. Khoảng thời gian t2 = 0,3π= 3T/4; vật đi đươc là 3A=12cm ----- Biên độ A= 12:3= 4cm v0 = ωA = 20cm/s Chọn đáp án C: 20cm/s

CHUYÊN THÁI BÌNH LẦN 3 – 2017

Giải câu 31 Đề thiếu liên hệ F1 và F3; ( Không có kẻ ô li trên đồ thị để só sánh) Thừa dữ kiện thời gian t. ( cách này không dùng đến hai thời điểm trên đồ thị)

- Biểu thức lực đàn hồi là:

- Từ đồ thị ta thấy:

2

3

2

V0 x v    2 V0

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 v v v x A x x x v x             

2 

2 

2 

15



15



3 

2 

10



( ) o F k x …