Bài tập con lắc lò xo trong thang máy

Trong thang máy treo một con lắc lò xo có độ cứng 25 N/m, vật nặng có khối lượng 400 g. Khi thang máy đứng yên

136 14/08/2023

Câu 30: Trong thang máy treo một con lắc lò xo có độ cứng 25 N/m, vật nặng có khối lượng 400 g. Khi thang máy đứng yên ta cho con lắc dao động điều hoà, chiều dài con lắc thay đổi từ 32 cm đến 48 cm. Tại thời điểm mà vật ở vị trí thấp nhất thì cho thang máy đi xuống nhanh dần đều với gia tốc a = g/10. Lấy g = \= 10 m/s2. Biên độ dao động của vật trong trường hợp này là:

1. 17 cm.

2. 19,2 cm.

3. 8,5 cm.

4. 9,6 cm.

Trả lời

Đáp án đúng: D

Giải thích:

Biên độ dao động của con lắc khi thang máy đứng yên:

A=lmax−lmin2=48−322=8cm

Độ biến dạng ở VTCB: Δl=mgk=0,16m=16cm

Lại có: lmax=l0+Δl+A⇒l0=24cm

Tại thời điểm mà vật ở vị trí thấp nhất thì cho thang máy đi xuống nhanh dần đều với gia tốc a = g/10 thì con lắc chịu tác dụng của lực quán tính hướng lên.

Lực này sẽ gây ra biến dạng thêm cho vật đoạn:

x=Fqtk=0,425=0,016m=1,6cm

Vậy sau đó vật dao động với biên độ: 8 + 1,6 = 9,6 cm.

Tham gia ngày: 25/7/16 Bài viết: 3 Đã được thích: 0 Điểm thành tích: 1 Giới tính: Nam

Trong thang máy treo một con lắc lò xo có độ cứng k = 25N/m, vật nặng có khối lượng 400g. Khi thang máy đứng yên ta cho con lắc dao động điều hoà; chiều dài con lắc thay đổi từ 32cm đến 48cm. Tại thời điểm mà vật ở vị trí thấp nhất, cho thang máy đi xuống nhanh dần đều với gia tốc a = g/10. Lấy g = = 10m/s2. Biên độ dao động của vật trong trường hợp này là

• A 17cm.
• B 19,2cm.
• C 8,5cm.
• D 9,6cm. Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về bài toán thay đổi VTCB trong dao động điều hòa của CLLX thẳng đứng.

Lời giải chi tiết:

Khi thang đứng yên, ở vị trí CB lò xo dãn một đoạn: \(\Delta \ell = \frac{{mg}}{k} = 16cm\), biên độ dao động A = 8cm

Bài tập con lắc đơn treo trong thang máy là một dạng câu hỏi thường xuất hiện trong đề thi THPTQG. Để không bị mất điểm đáng tiếc. CCBook sẽ hướng dẫn các em cách giải bài tập con lắc đơn treo trong thang máy này.

Tổng hợp các dạng bài tập thuộc chuyên đề con lắc đơn

Bài tập con lắc đơn treo trong thang máy là một dạng bài tập thuộc chuyên đề con lắc đơn.Để làm tốt được các dạng bài tập thuộc chuyên đề con lắc đơn. Các em cần nắm được lý thuyết và các công thức quan trọng.

Trong 4 chuyên đề con lắc đơn sẽ bao gồm 4 dạng bài tập:

• Dạng 1: Đại cương con lắc đơn.
• Dạng 2: Vận tốc - Lực căng dây.
• Dạng 3: Bài toán con lắc đơn chịu tác dụng của lực F không đổi.
• Dạng 4: Bài toán thay đổi chu kì con lắc đơn theo nhiệt độ, độ cao.

Để hiểu rõ hơn về các công thức áp dụng trong từng dạng bài cụ thể. Em các em nên xem bài viết 4 dạng bài tập về con lắc đơn.

Còn trong bài viết ngày hôm nay, CCBook sẽ hướng dẫn các em cách giải bài tập con lắc đơn treo trong thang máy. Thuộc dạng 3: Bài toán con lắc đơn chịu tác dụng của lực F không đổi.

Chi tiết cách giải bài tập con lắc đơn treo trong thang máy

Phương pháp giải bài tập con lắc đơn treo trong máy máy như sau. Các em sẽ sử dụng các công thức tổng quát bên dưới:

• Gia tốc biểu kiến trong các trường hợp sau:
• Nếu lực
  hướng xuống:

• Nếu lực
  hướng lên:

(T là chu kì ban đầu).

Dưới đây là các trường hợp hay gặp về con lắc đơn treo trong thang máy:

Nếu:

Nếu:

• Lực quán tính:
  về độ lớn: Fqt=ma.

Nếu vật chuyển động nhanh dần đều:

Nếu vật chuyển động chậm dần đều:

• Lực đẩy Ac-si-mét:

Lực đẩy Ác-si-mét luôn có phương thẳng đứng chiều hướng lên trên nên:

Trên đây, CCBook đã hướng dẫn các em cách giải bài tập con lắc đơn treo trong thang máy. Các công thức quan trọng em cần nhớ để làm tốt dạng bài này. Các công thức này được trích từ cuốn sách luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lí. Cuốn sách được coi là tài liệu luyện thi THPTQG 2019 chuẩn nhất.

Cuốn sách Đột phá 8+ môn Vật lí kì thi THPT Quốc gia có đủ kiến thức của 3 năm lớp 10, 11, 12

Cuốn sách được coi là "bảo bối" luyện thi. Giúp teen "phá bẫy" đề thi, bứt phá điểm 9, 10.

Ví dụ minh họa về bài tập con lắc đơn treo trong thang máy

Dưới đây CCBook sẽ đưa ra một số ví dụ minh họa về dạng bài tập con lắc đơn treo trong thang máy. Để các em hình dung được dạng bài và các bước làm bài tập.

Ví dụ 1: Một con lắc đơn treo trong thang máy tại nơi có gia tốc trọng trường g=9,86m/

. Khi thang máy đứng yên thì con lắc dao động với chu kì T =2s. Tìm chu kì dao động của con lắc khi:

1. Thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc a =1,14m/

2. Thang máy đi lên đều.

3. Thang máy đi lên chậm dần đều với gia tốc a = 0,86m/

Lời giải ví dụ 1 con lắc đơn treo trong thang máy như sau:

Trên đây CCBook đã hướng dẫn các em phương pháp giải bài tập con lắc đơn treo trong thang máy. Ví dụ minh họa để các em hiểu và nắm được cách làm hơn. Ngoài ra, các em có thể xem thêm trong cuốn sách luyện thi THPT Quốc gia mà CCBook chia sẻ ở trên.

Sách luyện thi giúp em bứt phá điểm 9, 10

Cuốn sách có hệ thống đủ kiến thức cả 3 năm trong 1 cuốn sách duy nhất. Hệ thống đủ kiến thức trọng tâm, quan trọng. Full các dạng bài tập. Các phương pháp giải nhanh để tiết kiệm thời gian. Chắc chắn sẽ giúp em bứt phá điểm số trong kì thi THPTQG sắp tới.