ĐGTD ĐH Bách khoa - Vấn đề thuộc lĩnh vực vật lí - Con lắc lò xo

Đề thi THPT QG - 2020Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ A có khối lượng m. Lần lượt treo thêm các quả cân vào A thì chu kì dao động điều hòa của con lắc tương ứng là 

4/17

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ và vật nhỏ A có khối lượng m. Lần lượt treo thêm các quả cân vào A thì chu kì dao động điều hòa của con lắc tương ứng là T. Hình bên biểu diễn sự phụ thuộc của T2 theo tổng khối lượng Δm của các quả cân treo vào A. Giá trị của m là 

90g.

70g.

110g.

50g.

Giải thích

Trả lời:

Ta có, chu kì dao động của con lắc tại các vị trí \[\Delta m\]là: \[T = 2\pi \sqrt {\frac{{m + \Delta m}}{k}} \]

Từ đồ thị thị, ta có:

+ Tại \[\Delta {m_{10}} = 10g\] ta có: \[T_{10}^2 = 0,3{s^2}\]

+ Tại \[\Delta {m_{30}} = 30g\] ta có: \[T_{30}^2 = 0,4{s^2}\]

Mặt khác: \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{T_{10}} = 2\pi \sqrt {\frac{{m + \Delta {m_{10}}}}{k}} }\\{{T_{30}} = 2\pi \sqrt {\frac{{m + \Delta {m_{30}}}}{k}} }\end{array}} \right.\]

\[ \Rightarrow \frac{{T_{10}^2}}{{T_{30}^2}} = \frac{{m + \Delta {m_{10}}}}{{m + \Delta {m_{30}}}} = \frac{{0,3}}{{0,4}}\]

\[ \Leftrightarrow \frac{{m + 10}}{{m + 30}} = \frac{3}{4} \Rightarrow m = 50g\]

Đáp án cần chọn là: D