Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, khi vật cân bằng lò xo dãn 5 cm, khi đó lực đàn hồi tác

Câu hỏi số 367946:

Vận dụng

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, khi vật cân bằng lò xo dãn 5 cm, khi đó lực đàn hồi tác dụng lên vật có độ lớn 2 N. Đưa vật đến vị trí lò xo dãn 2 cm rồi truyền cho vật một vận tốc \(40\sqrt 2 \,\,cm/s\) theo phương dọc theo trục của lò xo, vật dao động điều hòa. Lấy \(g = 10\,\,m/{s^2}\). Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng lên vật bằng

A. 4 N

B. \(4\sqrt 2 \,\,{\text{N}}\)

C. 5 N

D. 3,6 N

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:367946

Phương pháp giải

Độ lớn lúc đàn hồi tác dụng lên vật: \({F_{dh}} = k.\Delta l\)

Công thức độc lập với thời gian: \({x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}} = {A^2}\) và tần số góc dao động: \(\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{g}{{\Delta l}}} \)

Giải chi tiết

Lực đàn hồi tác dụng lên vật khi ở VTCB:

\({F_{dh}} = k.\Delta l \Rightarrow k = \frac{{{F_{dh}}}}{{\Delta l}} = \frac{2}{{0,05}} = 40\,\,\left( {N/m} \right)\)

Tần số góc của dao động: \(\omega = \sqrt {\frac{g}{{\Delta l}}} = \sqrt {\frac{{10}}{{0,05}}} = 10\sqrt 2 \,\,\left( {rad/s} \right)\)

Lò xo giãn 2 cm, li độ của vật khi đó: x = 2 – 5 = - 3 (cm)

Áp dụng công thức độc lập với thời gian tại thời điểm t = 0, ta có:

\({x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}} = {A^2} \Rightarrow {\left( { - 3} \right)^2} + \frac{{{{\left( {40\sqrt 2 } \right)}^2}}}{{{{\left( {10\sqrt 2 } \right)}^2}}} = {A^2} \Rightarrow A = 5\,\,\left( {cm} \right) = 0,05\,\,\left( m \right)\)

Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng lên vật:

\({F_{dh\max }} = k.\left( {\Delta l + A} \right) = 40.\left( {0,05 + 0,05} \right) = 4\,\,\left( N \right)\)

Đáp án cần chọn là: A

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.