Một con lắc lò xo có $\Large m = 200g$ dao động điều hoà theo phương đ

Một con lắc lò xo có $\Large m = 200g$ dao động điều hoà theo phương đ

4.9/5

Tác giả: Thầy Tùng

Đăng ngày: 18 Aug 2022

Lưu về Facebook:
Hình minh họa Một con lắc lò xo có $\Large m = 200g$ dao động điều hoà theo phương đ

Câu hỏi:

Một con lắc lò xo có $\Large m = 200g$ dao động điều hoà theo phương đứng. Chiều dài tự nhiên của lò xo là $\Large l_0=30cm.$ Lấy $\Large g = 10m/s^2.$ Khi lò xo có chiều dài 28cm thì vận tốc bằng không và lúc đó lực đàn hồi có độ lớn 2N. Năng lượng dao động của vật là

Đáp án án đúng là: B

Lời giải chi tiết:

Phương pháp: 
Năng lượng dao động: $\Large W=\dfrac{1}{2}kA^2$
Chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo: $\Large \left\{\begin{align} & l_{min}=l_0+\Delta l_0-A \\ & l_{max}=l_0+\Delta l_0+A \end{align}\right.$
Độ biến dạng tại VTCB: $\Large \Delta l_0=\dfrac{mg}{k}$
Lực đàn hồi: $\Large F_{dh}=k.\Delta l \Rightarrow k=\dfrac{F_{dh}}{\Delta l}$
Cách giải:
Hình đáp án 1. Một con lắc lò xo có $\Large m = 200g$ dao động điều hoà theo phương đ
Vật có vận tốc bằng 0 tại biên nên khi lò xo có chiều dài 28cm vận tốc bằng không tức là khi đó vật đang ở biên âm: $\Large l_{min}=l_0+\Delta l_0-A \Rightarrow A-\Delta l_0=30-28=2cm$
Lực đàn hồi có độ lớn 2N nên: $\Large k=\dfrac{F_{dh}}{\Delta l}=\dfrac{2}{0,02}=100N/m$
Độ biến dạng của lò xo tại VTCB: $\Large \Delta l_0=\dfrac{mg}{k}=\dfrac{0,2.10}{100}=2cm \Rightarrow A=\Delta l_0+2=4cm$
Năng lượng dao động của vật: $\Large W=\dfrac{1}{2}kA^2=\dfrac{1}{2}.100.0,04^2=0,08J$
Chọn B.