BIẾN cố xảy RA với CON lắc lò XO

00

1

2

3

BIẾN CỐ XẢY RA VỚI CON LẮC LÒ XO
DẠNG 1: BIẾN CỐ LỰC ĐIỆN
Câu 1: Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng tích điện 4μC và lị xo có độ cứng 25N/m. Khi vật
đang nằm cân bằng, cách điện trên mặt bàn nhẵn thì xuất hiện tức thời một điện trường đều trong khơng
gian có hướng dọc theo trục lị xo. Sau đó con lắc dao động trên một đoạn thẳng dài 8cm. Độ lớn cường
độ điện trường là
A. 5.105 V/m
B. 1,25.105 V/m
C. 106 V/m
D. 2,5.105 V/m
Giải:
Δl = A = 4
Δl = => E
Câu 2: Một vật nhỏ mang điện tích 6μC được gắn vào lị xo có độ cứng 24N/m tạo thành con lắc lị xo
nằm ngang. Kích thích cho con lắc dao động với biên độ 5cm. Khi vật nặng qua vị trí cân bằng, người ta
bật điện trường đều theo phương ngang dọc trục lị xo có cường độ 2.105 V/m. Biên độ dao động mới của
con lắc sau đó là
A. 10 cm.
B. 5 cm.
C. 5 cm.
D. 5 cm.
Giải
Ban đầu vật dđ đh quanh vị trí cân bằng TN (lị xo khơng biến dạng).

Tốc độ vật khi qua vị trí CB là vmax = ωA
Sau khi xuất hiện điện trường, vị trí cân bằng mới O cách vị trí cân bằng cũ đoạn Δl = = 5cm
Vật có li độ mới x = Δl = 5cm và tốc độ v = vmax = ωA = ω.5 (cm/s)
=> A’ = = 5 cm.
Câu 3: Một con lắc lị xo gồm lị xo có độ cứng 40N/m và quả cầu kim loại nhỏ có khối lượng 0,4 kg
mang điện tích 5 μC đang dao động điều hịa theo phương nằm ngang khơng ma sát. Khi vật đi qua vị trí
cân bằng với tốc độ 40 cm/s thì xuất hiện điện trường đều theo phương ngang dọc theo trục lị xo có
cường độ điện trường 3,2.105 V/m. Cơ năng của con lắc sau khi có điện trường là
A. 0,064 J
B. 0,128 J
C. 0,256 J
D. 0,032 J
Câu 4: Một con lắc lị xo gồm quả cầu nhỏ có khối lượng 100g mang điện tích 2,5 μC và lị xo có độ
cứng 25 N/m có thể dao động trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát. Người ta kéo vật tới vị trí lị xo
dãn 4cm rồi thả nhẹ tại thời điểm t0 = 0; đến thời điểm t = 0,2s, thiết lập điện trường đều không đổi trong
khoảng thời gian 0,2s. Biết điện trường có phương ngang dọc trục lò xo hướng ra xa điểm cố định và
cường độ cường độ 105 V/m. Lấy g = 10 m/s2; π2 = 10. Tốc độ cực đại quả cầu đạt được sau đó là
A. 35π cm/s
B. 30π cm/s
C. 25π cm/s
D. 20π cm/s
Câu 5: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lị xo nhẹ có độ cứng 60 N/m và vật nhỏ có khối lượng
150g mang điện tích 3 μC. Ban đầu vật dao động điều hòa với biên độ 3 cm theo phương thẳng đứng. Khi
vật đi qua vị trí lị xo dãn 1,5 cm, người ta thiết lập một điện trường đều thẳng đứng và hướng lên có
cường độ là E = 106 V/m. Lấy g = 10m/s2. Biên độ dao động sau đó là
A. 6 cm.
B. 12 cm.
C. 3 cm.
D. 2 cm.
Câu 6: Một con lắc lị xo gồm quả cầu nhỏ có khối lượng 100g và lị xo có độ cứng 40 N/m được đặt trên

mặt phẳng nằm ngang không ma sát. Vật nhỏ đang nằm yên ở vị trí cân bằng,
tại t = 0, tác dụng lực F = 2N lên vật nhỏ như hình vẽ cho con lắc dao động
điều hịa đến thời điểm t = s thì ngừng tác dụng lực F. Dao động điều hịa của con lắc sau khi khơng cịn
lực F tác dụng có giá trị biên độ
A. 5 cm.
B. 5 cm.
C. 5 cm.
D. 6 cm.
E (104 V/m)
Câu 7: Một con lắc lị xo gồm lị xo nhẹ có độ cứng 40 N/m và vật nhỏ 12
có khối lượng 160g được tích điện q = 8.10-5 C nằm trên mặt phẳng
nhẵn. Hệ đang đứng yên thì người ta thiết lập một điện trường đều có
8
đường sức cùng phương với trục lò xo và hướng theo chiều dãn của lò
xo. Độ lớn cường độ điện trường phụ thuộc vào thời gian được mơ tả
4
bằng đồ thị hình bên. Lấy g = 10 m/s2; π2 = 10. Kể từ t = 0 tới t = 5s, vật
nhỏ đi được quãng đường là
A. 60 cm.
B. 100 cm.
0
1
2 3
4 5 t (s)
C. 120 cm
D. 200 cm.
Giải
O1
O4
O2

O3
O5
TN
Chu kì: T = 0,4s.
Δl
Khoảng thời gian các giai đoạn Δt = 1s = 2T +


VTCB trong từng giai đoạn là O1, O2, O3, O4, O5 và Δl = = 4 cm
Ban đầu t = 0 vật ở TN.
Từ t = 0 đến t = 1s: vật đi được 10 Δl = 40 cm và dừng lại tức thời ở O2 tại t = 1s.
Từ t = 1s đến t = 2s: vật đứng yên tại O2.
Từ t = 2s đến t = 3s: vật đi được 10 Δl = 40 cm và dừng lại tức thời ở O4 tại t = 3s.
Từ t = 3s đến t = 4s: vật đứng yên tại O4.
Từ t = 4s đến t = 5s: vật đi được 10 Δl = 40 cm và dừng lại tức thời ở X tại t = 5s.
Vậy vật đi được 120 cm.
Câu 8: Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ có khối lượng 100g được tích
E (105 V/m)
điện q = 2 μC nằm trên mặt phẳng ngang nhẵn. Hệ được đặt trong điện
trường đều có đường sức cùng phương với trục lò xo và hướng theo
5
chiều dãn của lò xo; độ lớn cường độ điện trường phụ thuộc vào thời
gian được mơ tả bằng đồ thị hình bên. Tại t = 0, vật được thả nhẹ tại vị
trí lị xo dãn 5 cm. Kể từ t = 0 tới t = 5s, vật nhỏ đi được quãng đường là
A. 16 cm
B. 17 cm
C. 20 cm
D. 26 cm.
Giải
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Chu kì T = 0,2 s
TN
O
O
N
P
O
M
O
Khoảng thời gian các giai đoạn
4
2
3
1
Δl
Δt = 0,1s =
VTCB trong từng giai đoạn lần lượt là O1, TN, O2, TN, O3 và Δl = 1 cm
Ban đầu t = 0 vật ở M.
Từ t = 0 đến t = 0,1s: vật đi được 8 cm và dừng lại tức thời ở N tại t = 0,1s.
Từ t = 0,1s đến t = 0,2s: vật đi được 6 cm và dừng lại tức thời ở O3 tại t = 0,2s.
Từ t = 0,2s đến t = 0,3s: vật đi được 2 cm và dừng lại tức thời ở O1 tại t = 0,3s.
Từ t = 0,3s đến t = 0,4s: vật đi được 2 cm và dừng lại tức thời ở P tại t = 0,4s.
Từ t = 0,4s đến t = 0,5s: vật đi được 8 cm và dừng lại tức thời ở Q tại t = 0,5s.
Vậy vật đi được 26 cm.

t (s)

DẠNG 2: BIẾN CỐ LỰC MA SÁT
Câu 1: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,02 kg và lò xo có độ cứng 1 N/m. Vật nhỏ được đặt
trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,1. Ban

đầu giữ vật ở vị trí lị xo bị nén 10 cm rồi bng nhẹ để con lắc dao động tắt dần. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ
lớn nhất vật nhỏ đạt được trong quá trình dao động là
A. 10 cm/s
B. 20 cm/s
C. 40 cm/s
D. 40 cm/s.
Câu 2: Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ khối lượng 0,1 kg và lò xo có độ cứng 10 N/m. Từ vị
trí lị xo khơng biến dạng, kéo vật đến vị trí lị xo dãn 5 cm rồi buông nhẹ. Hệ số ma sát trượt giữa vật và
mặt phẳng ngang là 0,05. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ của vật khi nó đi được 12 cm kể từ lúc thả là
A. 40 cm/s
B. 10 cm/s
C. 20 cm/s.
D. 30 cm/s.

Q