Bộ đề thi minh họa môn Vật lí THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (Đề 25)

Một con lắc lò xo với vật nặng có khối lượng m đang dao động điều hòa

37/40

Một con lắc lò xo với vật nặng có khối lượng m đang dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chọn gốc thế năng đàn hồi tại vị trí lò xo không biến dạng. Đồ thị động năng, thế năng đàn hồi của lò xo – thời gian được cho như hình vẽ. Lấy π2=10. Khối lượng của vật nặng là

Một con lắc lò xo với vật nặng có khối lượng m đang dao động điều hòa (ảnh 1)

1 kg.

0,8 kg.

0,25 kg.

0,5 kg.

Giải thích

Chọn B

Một con lắc lò xo với vật nặng có khối lượng m đang dao động điều hòa (ảnh 2)

Từ đồ thị, ta có:

o   T=2πΔl0g=0,4 s → Δl0=4cm và ω=5πrad/s.

o   Edmax=0,64J.

o   EdhmaxEdmax=94 → A+Δl02A2=94→ A=2Δl0=2.4=8cm.

→ Khối lượng của vật nặng Edmax=12mω2A2 → m=2Edmaxω2A2=20,645π28.10−22=0,8kg.