Một con lắc lò xo được đặt nằm ngang gồm lò xo có độ cứng 40 N/m và vật nặng khối

Câu hỏi số 342465:

Vận dụng

Một con lắc lò xo được đặt nằm ngang gồm lò xo có độ cứng 40 N/m và vật nặng khối lượng 400 g. Từ vị trí cân bằng kéo vật ra một đoạn 8 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hòa. Sau khi thả vật \(\frac{7\pi }{30}\)s thì đột ngột giữ cố định điểm chính giữa của lò xo. Biên độ dao động của vật sau khi giữ lò xo là

A. \(2\sqrt 7 \) cm.

B. 4 cm.

C. \(2\sqrt 14 \) cm.

D. \(4\sqrt 2 \) cm.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:342465

Phương pháp giải

Khi con lắc lò xo đang ở vị trí có tọa độ x_o , thế năng\({{\text{W}}_{t}}=k\frac{{{x}_{o}}^{2}}{2}\)

Giứ cố định lò xo tại điểm M cách đầu cố định lò xo đoạn l₁ thì thế năng của lò xo bị nhốt mất một lượng: \({{\text{W}}_{n}}=\frac{{{l}_{1}}}{l}.{{\text{W}}_{t}}\), độ cứng của lò xo tỉ lệ nghịch với chiều dài

Cơ năng của con lắc lúc này: \(\text{W}'=\text{W}-{{\text{W}}_{n}}\)

Giải chi tiết

Tại t=\(\frac{7\pi }{30}\)s, tọa độ của con lắc: \({{x}_{O}}=8.c\text{os}\sqrt{\frac{40}{0,4}}.\frac{7\pi }{30}=4(cm)\)

Giứ cố định lò xo tại điểm điểm chính giữa của lò xo bị nhốt mất một lượng: \({{\text{W}}_{n}}=\frac{{{l}_{1}}}{l}.{{\text{W}}_{t}}=\frac{1}{2}k\frac{{{x}_{o}}^{2}}{2}=0,016(J)\)

Độ cứng của lò xo mới là: k’=2.k=80(N/m)

Cơ năng của con lắc lúc này: \(\text{W}'=\text{W}-{{\text{W}}_{n}}\to k'\frac{A{{'}^{2}}}{2}=k\frac{{{A}^{2}}}{2}-{{\text{W}}_{n}}\to A'=\frac{\sqrt{7}}{50}(m)=2\sqrt{7}(cm)\)

Đáp án cần chọn là: C

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.