Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa. Cơ năng của con lắc bằng 0,04J. Lò xo

Câu hỏi số 307779:

Vận dụng

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa. Cơ năng của con lắc bằng 0,04J. Lò xo có độ cứng 50N/m. Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp động năng của con lắc bằng 3 lần thế năng là 0,1s. Lấy g = 10m/s², π² = 10. Lực đàn hồi có độ lớn cực đại bằng

A. 2,5N

B. 2N

C. 6,5N

D. 3,125N

Đáp án đúng là: C

Xem lời giải

Câu hỏi:307779

Phương pháp giải

Tổng động năng và thế năng bằng cơ năng của vật

Thế năng W_t = 0,5kx²

Cơ năng W = 0,5kA²

Chu kỳ dao động điều hòa \(T=2\pi \sqrt{\frac{\ell }{g}}\)

Giải chi tiết

Cơ năng W = 0,5kA² = 0,5.50.A² = 0,04J nên A = 4cm

Khi W_đ = 3W_t thì \({{\text{W}}_{t}}=\frac{1}{4}\text{W}\Rightarrow x=\pm \frac{A}{2}\)

Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp động năng bằng 3 lần thế năng ứng với khi vật đi từ vị trí góc π/3 đến 2π/3

Khi đó T/6 = 0,1s --> T = 0,6s

Ta có \(T=2\pi \sqrt{\frac{\Delta \ell }{g}}=0,6s\Rightarrow \Delta \ell =9cm\)

Lực đàn hồi cực đại F_max = k (A + Δl) = 6,5N

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, 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.