Ở một nơi trên Trái Đất, hai con lắc đơn có cùng chiều dài đang dao động điều hòa với cùng biên độ. Gọi m1, F1 và m2, F2 lần lượt là khối lượng, độ lớn lực kéo về cực đại của con lắc thứ nhất và của con lắc thứ hai. Biết m1 + m2 = 1,2 kg và 2F2 = 3F1. Giá trị của m1 là
A. 720 g.
B. 400 g. C. 480 g.
D. 600 g.
Hướng dẫn
Chọn đáp án C
Lực kéo về ${F_{m{\rm{ax}}}} = P\sin {\alpha _o} = mg\sin {\alpha _o}$; do ${\alpha _{01}} = {\alpha _{02}}$=>2m2=3m1
mà m1+m2=1,2kg
từ hai biểu thức trên:${m_1} + \frac{3}{2}{m_1} = 1,2kg$
VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Xác định lực tác dụng cực đại, cực tiểu tác dụng lên vật và lên điểm treo của lò xo, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lý 12.
Nội dung bài viết Xác định lực tác dụng cực đại, cực tiểu tác dụng lên vật và lên điểm treo của lò xo: Phương pháp: 1. Lực hồi phục [Lực tác dụng lên vật]: Đối với lò xo nằm ngang. Lực hồi phục F luôn hướng về vị trí cân bằng. Lực hồi phục đạt giá trị cực đại: F max [khi vật qua các vị trí biên x = ±A]. Lực hồi phục đạt giá trị cực tiểu: Fmin [khi vật qua VTCB x = 0]. 2. Lực tác dụng lên điểm treo lò xo [Đối với lò xo treo thẳng đứng]. Lực tác dụng lên điểm treo lò xo là hợp lực của lực đàn hồi Fđh và trọng lực P. Ví dụ 19: Một con lắc lò xo gồm quả nặng có khối lượng 100 g, lò xo có độ cứng là 100 N/m, khối lượng không đáng kể, treo thẳng đứng. Cho con lắc dao động với biên độ 5 cm. Lấy g = 10 m/s2 và π = 10. Xác định tần số và tính lực đàn hồi cực đại và cực tiểu trong quá trình vật dao động. Ví dụ 20: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, đầu dưới có một vật m dao động với biên độ 10 cm và tần số 1 Hz. Tính tỉ số giữa lực đàn hồi cực tiểu và lực đàn hồi cực đại của lò xo trong quá trình vật dao động. Lấy g = 10 m/s2.
Vậy tỉ số giữa lực đàn hồi cực tiểu và lực đàn hồi cực đại của lò xo trong quá trình vật dao động. Ví dụ 21: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có vật nặng có khối lượng 100 g. Kích thích cho con lắc dao động theo phương thẳng đứng thì thấy con lắc dao động điều hòa với tần số 2,5 Hz và trong quá trình vật dao động, chiều dài của lò xo thay đổi từ 20 cm đến 24 cm. Xác định chiều dài tự nhiên của lò xo và tính lực đàn hồi cực đại, lực đàn hồi cực tiểu trong quá trình vật dao động. Lấy g = 10 m/s2.
VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Bài toán về lực đàn hồi, lực hồi phục – lực kéo về, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 12.
Nội dung bài viết Bài toán về lực đàn hồi, lực hồi phục – lực kéo về: Lực đàn hồi, lực hồi phục – lực kéo về. Phương pháp giải và ví dụ minh họa. Lực kéo về hay lực hồi phục: Lục hồi phục là lực đưa vật về vị trí cân bằng [VTCB]. Lực hồi phục có độ lớn cực đại Fmax = kA khi vật đi qua các vị trí biên [x = 1A]. Lực hồi phục có độ lớn cực tiểu Fmin = 0 khi vật đi qua vị trí cân bằng [x = 0]. Đặc điểm: Là lực [hợp lực] gây dao động cho vật. Luôn hướng về VTCB [Dấu trừ trong biểu thức chứng tỏ rằng lực hồi phục luôn luôn hướng về VTCB]. Biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ, vận tốc và gia tốc. Lực đàn hồi: Là lực đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng. Với con lắc lò xo nằm ngang: Lực kéo về và lực đàn hồi là một [vì tại VTCB: Al = 0] Với con lắc lò xo thẳng đứng: Nếu chiều dương hướng xuống. Lực đàn hồi được hiểu theo cách khác: Lực đàn hồi = Độ cứng của lò xo x độ biến dạng của lò xo. Nếu hiểu theo cách này thì sẽ không cần nhớ các công thức và thông thường độ biến dạng các em dựa vào hình vẽ để suy ra. Đặc điểm: Lực đàn hồi cực tiểu. Ở vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên. Lực đẩy [lực nén] đàn hồi cực đại: Fax = k[A – Al] [lúc vật ở vị trí cao nhất]. Lực tác dụng lên điểm treo chính là lực đàn hồi. Khi lò xo dãn thì lực đàn hồi đóng vai trò là lực kéo. Khi lò xo nén thì lực đàn hồi đóng vai trò là lực kéo. Phân biệt lực kéo về và lực đàn hồi: Lực kéo về [lực hồi phục] là hợp lực của các lực tác dụng vào vật dao động và luôn hướng về vị trí cân bằng.
Ví dụ 1: [QG 2017]: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k dao động điều hòa dọc theo trục Ox quanh vị trí cân bằng 0. Biểu thức xác định lực kéo về tác dụng lên vật ở li độ x là F = kx. Nếu F tính bằng niutơn [N], X tính bằng mét [m] thì k tính bằng A. Ví dụ 2: [QG 2017]: Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa. Lực kéo về tác dụng vào vật nhỏ của con lắc có độ lớn tỉ lệ thuận với. Ví dụ 3: Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo thẳng đứng thì phát biểu nào sau đây là đúng? A. Hợp lực tác dụng lên vật có độ lớn bằng nhau khi vật ở vị trí lò xo có chiều dài ngắn nhất hoặc dài nhất. B. Lực đàn hồi luôn cùng chiều với chiều chuyển động khi vật đi về vị trí cân bằng. C. Với mọi giá trị của biến độ, lực đàn hồi luôn ngược chiều với trọng lực. D. Lực đàn hồi đổi chiều tác dụng khi vận tốc bằng không.