Con lắc lò xo gồm vật nhỏ dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số góc ω =

Câu hỏi số 158961:

Vận dụng

Con lắc lò xo gồm vật nhỏ dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số góc ω = 10rad/s. Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng của vật. Biết rằng khi động năng và thế năng bằng nhau thì độ lớn của lực đàn hồi và tốc độ của vật lần lượt là 1,5N và 25\(\sqrt 2 \) cm/s. Biết độ cứng của lò xo k < 20 N/m và g = 10m/s². Độ lớn cực đại của lực đàn hồi gần giá trị nào sau:

A. 1,5N.

B. 1,7N

C. 1,8N

D. 1,9N

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:158961

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính lực độ lớn lực đàn hồi cực đại của con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương thẳng đứng.

Giải chi tiết

Vật ở vị trí cân bằng thì lò xo dãn một đoạn ∆l.

Ta có: \(\omega = \sqrt {\frac{g}{{\Delta l}}} \Rightarrow \Delta l = 0,1m = 10cm\)

Khi động năng bằng thế năng thì: \({{\rm{W}}_d} = {{\rm{W}}_t} = \frac{1}{2}{\rm{W}} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = \pm \frac{A}{{\sqrt 2 }}\\v = \pm \frac{{\omega A}}{{\sqrt 2 }}\end{array} \right.\)

Khi đó:

\(\begin{array}{l}|v| = \frac{{\omega A}}{{\sqrt 2 }} = 25\sqrt 2 cm/s \Rightarrow A = 5cm \Rightarrow x = \pm \frac{{0,05}}{{\sqrt 2 }}m\\{F_{dh}} = k(\Delta \ell + x) = 1,5N \to k(0,1 \pm \frac{{0,05}}{{\sqrt 2 }}) = 1,5N\end{array}\)

Vì k < 20N/m nên lấy k = 11N/m

Độ lớn cực đại của lực đàn hồi: \({F_{{\rm{max}}}} = k(A + \Delta \ell ) = 1,7N\)

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.