Một con lắc lò xo có độ cứng \(100N/m\), dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chọn

Câu hỏi số 387189:

Vận dụng

Một con lắc lò xo có độ cứng \(100N/m\), dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chọn gốc tọa độ và mốc thế năng ở vị trí cân bằng của con lắc. Thế năng của con lắc được mô tả bằng phương trình \({{\rm{W}}_t} = 0,16cos\left( {10\pi t + \dfrac{\pi }{3}} \right) + 0,16\left( J \right)\). Lấy \(g = 10 = {\pi ^2}m/{s^2}\). Lực đàn hồi cực đại tác dụng lên con lắc có độ lớn bằng

A. \(12,00N.\)

B. \(9,00N.\)

C. \(8,25N.\)

D. \(16,00N.\)

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:387189

Phương pháp giải

+ Đọc phương trình thế năng

+ Sử dụng biểu thức tính độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng: \(\Delta {l_0} = \dfrac{{mg}}{k}\)

+ Sử dụng biểu thức tính lực đàn hồi: \({F_{dh}} = k.\left( {\Delta l + x} \right)\)

Giải chi tiết

Ta có: \(k = 100N/m\)

\({{\rm{W}}_t} = 0,16cos\left( {10\pi t + \dfrac{\pi }{3}} \right) + 0,16\)

\( \Rightarrow {{\rm{W}}_{{t_{max}}}} = \dfrac{1}{2}k{A^2} = 0,16 + 0,16 = 0,32\)

\( \Rightarrow A = \sqrt {\dfrac{{2.0,32}}{{100}}} = 0,08m\)

+ Độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng: \(\Delta {l_0} = \dfrac{{mg}}{k} = \dfrac{g}{{{\omega ^2}}} = \dfrac{{{\pi ^2}}}{{{{\left( {10\pi } \right)}^2}}} = 0,01m\)

Lực đàn hồi cực đại tác dụng lên con lắc: \({F_{d{h_{max}}}} = k\left( {\Delta {l_0} + A} \right) = 100\left( {0,01 + 0,08} \right) = 9N\)

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.