Bài tập dao động cơ 20 (Câu 33 Đề thi tham khảo THPT quốc gia 2019 của Bộ GD&ĐT)

ĐỀ BÀI
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng. Từ vị trí cân bằng, nâng vật nhỏ của con lắc theo phương thẳng đứng lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi buông ra, đồng thời truyền cho vật vận tốc 10  cm/s hướng về vị trí cân bằng. Con lắc dao động điều hòa với tần số 5 Hz. Lấy g = 10 m/s2; p2 = 10. Trong một chu kì dao động, khoảng thời gian mà lực kéo về và lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên vật ngược hướng nhau là
A. 1/30 (s).
B. 1/12 (s).
C. 1/6 (s).
D. 1/60 (s).


 
GIẢI
Tần số góc   w = 2pf = 10p (rad/s)
Độ dãn của lò xo ở VTCB   Dl0 = g/w2 = 0,01 (m) = 1 (cm).
Biên độ dao động xác định bởi
     A2 = x2 + (v/w)2
Thay số vào ta tính được   A = 2 (cm).
Ta có hình vẽ


Vì lực đàn hồi luôn hướng về vị trí lò xo không biến dạng còn lực kéo về luôn hướng về VTCB nên thời gian chúng ngược chiều nhau ứng với khi 
          – A £ x £Dl0
tức     – 2 £ x £ – 1 (cm).
Do đó tổng góc quay tương ứng trên vòng tròn là
     α = p/6 + p/6 = p/3 (rad)
Thời gian cần tìm là
     t = α/w = 1/30 (s).

Chọn đáp án A.


Trọn bộ các đề thi tham khảo của tất cả các môn và đáp án đề tham khảo môn Vật lý, các bạn có thể xem tại đây.

Ngoài ra các bạn có thể tham khảo thêm các tài liệu ôn tập môn Vật lý ở đây: