Bộ đề thi minh họa môn Vật lí THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (Đề 2)

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa tại nơi có

37/40

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa tại nơi có g=10  m/s2. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ lớn lực kéo về Fkv tác dụng lên vật và độ lớn lực đàn hồi Fdh của lò xo theo thời gian t Biết t2−t1=π20 s. Gia tốc của vật tại thời điểm t=t3 có độ lớn gần nhất giá trị nào sau đây?Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa tại nơi có (ảnh 1)

870 cm/s2.

600 cm/s2.

510 cm/s2.

1000 cm/s2.

Giải thích

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa tại nơi có (ảnh 2)

Ta có:

FdhFkvmax=A+Δl0A=32 → A=2Δl0.

t=t1 thì Fdh=0 → vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng,x1=−Δl0 .

t=t2 thì Fkv=12Fkvmax → vật đi qua vị trí cân bằng,x2=+12A .

Δt=T2=π20s →T=π10 s → ω=20 rad/s →Δl0=2,5 cm và A=5 cm.

t=t3 thì Fdh=0 →x=−Δl0=−2,5 cm

→v=12amax=12202.5=1000 cm/s2.

Chọn D