2020 câu Trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2023 có đáp án (Phần 20)

Khi treo vật m vào lò xo thì lò xo dãn ra Delta lo; = 25cm. Từ VTCB kéo vật xuống theo phương thẳng đứng một đoạn 20 cm rồi buông nhẹ để vật dao động điều hòa.

12/276

Khi treo vật m vào lò xo thì lò xo dãn ra \[\Delta {\ell _0}\; = {\rm{ }}25{\rm{ }}cm\]. Từ VTCB kéo vật xuống theo phương thẳng đứng một đoạn 20 cm rồi buông nhẹ để vật dao động điều hòa. Chọn gốc tọa độ thời gian là lúc vật qua VTCB theo chiều dương hướng xuống. Lấy \[g{\rm{ }} = {\rm{ }}{\pi ^2}\]. Phương trình chuyển động của vật có dạng nào sau đây?

\[x{\rm{ }} = {\rm{ }}20cos\left( {2\pi t{\rm{ }} + {\rm{ }}\frac{\pi }{2}} \right){\rm{ }}cm.{\rm{ }}\;\]

\[x{\rm{ }} = {\rm{ }}20cos\left( {2\pi t{\rm{ - }}\frac{\pi }{2}} \right){\rm{ }}cm.{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;\]

\[x{\rm{ }} = {\rm{ 1}}0cos\left( {2\pi t{\rm{ }} + {\rm{ }}\frac{\pi }{2}} \right){\rm{ }}cm.{\rm{ }}\;\]

\[x{\rm{ }} = {\rm{ 1}}0cos\left( {2\pi t{\rm{ - }}\frac{\pi }{2}} \right){\rm{ }}cm.{\rm{ }}\;\]

Giải thích

* Độ giãn của lò xo ở VTCB \[{\rm{\Delta }}{\ell _0} = \frac{{mg}}{k} = \frac{g}{{{\omega ^2}}}\]

\[ \Rightarrow \]Tốc độ góc của CLLX  \[\omega = \sqrt {\frac{g}{{\Delta {\ell _0}}}} = \sqrt {\frac{{10}}{{0,25}}} = 2\pi rad/s\]

* Từ VTCB kéo vật xuống theo phương thẳng đứng một đoạn 20 cm rồi buông nhẹ để vật dao động điều hòa \[ \Rightarrow \] biên độ dao động A = 20 cm

* Gốc thời gian là lúc vật đi qua VTCB theo chiều dương \[ \Rightarrow \] \[\varphi = \frac{{ - {\rm{ }}\pi }}{2}\]

Vậy phương trình dao động của vật \[x = 20cos\left( {2\pi t - \frac{\pi }{2}} \right)\]cm

Chọn đáp án B