Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k và vật nhỏ có khối lượng m được treo tại

Câu hỏi số 487589:

Vận dụng cao

Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k và vật nhỏ có khối lượng m được treo tại nơi có gia tốc trọng trường g. Khi vật ở vị trí cân bằng, lò xo dài 18cm. Kích thích cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng thì trong quá trình dao động, lò xo có chiều dài lớn nhất là 24cm. Chọn chiều dương thẳng đứng từ dưới lên trên, gốc tọa độ ở vị trí cân bằng của vật. Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa độ lớn lực đàn hồi \({F_{dh}}\) và li độ x của vật. Giá trị của F trên đồ thị gần nhất với giá trị nào sau đây

A. 0,9N

B. 1,5 N

C. 2,4 N

D. 1,3 N

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:487589

Phương pháp giải

+ Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị

+ Chiều dài con lắc tại VTCB: \(l = {l_0} + \Delta l\)

+ Chiều dài con lắc tại vị trí thấp nhất: \({l_{ma{\rm{x}}}} = {l_0} + \Delta l + A\)

+ Sử dụng biểu thức tính lực đàn hồi của con lắc lò xo treo thẳng đứng:

\({F_{dh}} = k\left( {\Delta l - x} \right)\) (khi chọn chiều dương hướng lên)

\({F_{dh}} = k\left( {\Delta l + x} \right)\) (khi chọn chiều dương hướng xuống)

Giải chi tiết

Biên độ: \(A = 24cm - 18cm = 6cm\)

Từ đồ thị ta có:

+ Tại \(x = \Delta l = 4cm\): \({F_{dh}} = 0\)

+ Tại \(x = - 4cm\) , lực đàn hồi tại đây:

\(\begin{array}{l}{F_{dh}} = k\left( {\Delta l - x} \right) = k\left[ {4 - \left( { - 4} \right)} \right]{.10^{ - 2}}\\ \Rightarrow {F_{dh}} = 0,08k = 5 \Rightarrow k = 62,5N/m\end{array}\)

+ Tại \(x = 6cm\): Lực đàn hồi tại đây:

\({F_{dh}} = F = k\left( {\Delta l - x} \right) = 62,5\left( {4 - 6} \right){.10^{ - 2}} = 1,25N\)

Đáp án cần chọn là: D

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.