Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng 200 g và lò xo có độ cứng k, đang dao

Câu hỏi số 388226:

Vận dụng cao

Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng 200 g và lò xo có độ cứng k, đang dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống. Hình trên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi F tác dụng lên vật theo thời gian t. Biết F₁+ 3F₂ + 6F₃=0. Lấy g =10 m/s². Tại t = 0, độ lớn của lực đàn hồi tác dụng lên vật có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây ?

A. 10,1 N

B. 4,1N

C. 6,1 N

D. 18,1 N

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:388226

Phương pháp giải

Lực đàn hồi của lò xo: \({F_{dh}} = - k(\Delta {\ell _0} + x)\)

Giải chi tiết

Lực đàn hồi của lò xo được xác định bằng công thức: \(F = - k(\Delta {\ell _0} + x)\)

Từ đồ thị ta có:

\(\begin{gathered}
\left\{ \begin{gathered}
{F_1} = - {k_1}(\Delta {\ell _0} + {x_1}) \hfill \\
{F_2} = - {k_1}(\Delta {\ell _0} + A) \hfill \\
{F_3} = - {k_1}(\Delta {\ell _0} - A) \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{{F_1} + 3{F_2} + 6{F_3} = 0}}{x_1} = 3A - 10\Delta {\ell _0}\,\,\left( 1 \right) \hfill \\
T = \frac{4}{{15}} - \frac{1}{2}\Delta t = \frac{1}{5}(s) \Rightarrow \omega = 10\pi \,\,(rad/s) \hfill \\
\Rightarrow \alpha = \frac{{2\pi - \omega .\Delta t}}{2} = \frac{\pi }{3} \Rightarrow {x_1} = \frac{A}{2}\,\,\left( 2 \right) \hfill \\
\end{gathered} \)

Từ (1) và (2) \( \Rightarrow A = 4\Delta {\ell _0} \Rightarrow {x_1} = \dfrac{A}{2} = 2\Delta {\ell _0}\).

Tại t = 0, ta có độ lớn lực đàn hồi:

\({F_1} = \left| { - {k_1}(\Delta {\ell _0} + {x_1})} \right| = \left| { - k.3\Delta {\ell _0}} \right| = \left| { - 3mg} \right| = \left| { - 3.0,2.10} \right| = 6\,\,(N)\)

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.