Đề thi Đánh giá năng lực Bộ Công an môn Vật Lí (có đáp án) - Đề số 4

Con lắc lò xo có độ cứng 64N/m một đầu cố định, đầu còn lại gắn với vật có khối lượng m dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Người ta tác dụng lên con lắc một ngoại lực tuần hoàn  F = F

2/15

Con lắc lò xo có độ cứng 64N/m một đầu cố định, đầu còn lại gắn với vật có khối lượng m dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Người ta tác dụng lên con lắc một ngoại lực tuần hoàn  F = F 0 c o s ( 2 π f t − π 3 ) (N). Thay đổi tần số ngoại lực từ 1,5Hz đến 5Hz thì nhận thấy tại f = 2,55Hz vật dao động với biên độ cực đại. Trong các nhận xét sau, nhận xét nào không chính xác?

Tần số dao động riêng của con lắc lò xo là 2,55Hz.

Khối lượng vật nặng là 200g.

Khi thay đổi tần số, biên độ dao động lúc đầu tăng lên sau đó giảm đi.

Khi dao động cưỡng bức ổn định, nếu thay đổi pha ban đầu của ngoại lực thì biên độ dao động không đổi.

Giải thích

Đáp án đúng là B

Khi tần số ngoại lực là f = 2,55Hz thì biên độ cực đại. Khi đó cộng hưởng xảy ra

⇒Tần số dao động riêng của con lắc bằng với tần số của ngoại lực tức là:  f 0 = f = 2 , 5 5 H z

⇒A đúng

Áp dụng công thức tính tần số ta có:  f = 1 2 π k m

⇒ m = k 4 π 2 f 2 = 6 4 4 π 2 . 2 , 5 5 = 0 , 2 5   k g = 2 5 0   g

⇒B sai

Khi thay đổi tần số, biên độ dao động lúc đầu tăng lên sau đó giảm đi ta có thể dựa vào đồ thị giữa biên độ và tần số.

⇒C đúng

Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào pha ban đầu nên biên độ của nó không đổi.

⇒D đúng