Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Mốc thế năng ở vị trí cân

Câu hỏi số 587441:

Vận dụng

Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Biết động năng cực đại của con lắc là 80 mJ, lực kéo về cực đại tác dụng lên vật nhỏ của con lắc là 4 N. Khi vật ở vị trị cách vị trí biên 1 cm thì thế năng của con lắc có giá trị là

A. 45 mJ.

B. 50 mJ.

C. 450 mJ.

D. 5 mJ.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:587441

Phương pháp giải

Lực kéo về tác dụng lên con lắc lò xo: \({F_{kv}} = - ma = - kx\)

Năng lượng của con lắc lò xo: \(W = {W_t} + {W_d} = \dfrac{1}{2}k{A^2}\)

Thế năng của con lắc lò xo: \({W_t} = \dfrac{1}{2}k{x^2}\)

Giải chi tiết

Lực kéo về cực đại tác dụng lên vật là:

\({F_{\max }} = kA = 4\,\,\left( N \right)\,\,\left( 1 \right)\)

Động năng cực đại của con lắc chính là cơ năng:

\(W = \dfrac{1}{2}k{A^2} = {80.10^{ - 3}}\,\,\left( J \right)\,\,\left( 2 \right)\)

Từ (1) và (2) ta có:

\(A = \dfrac{{{{2.80.10}^{ - 3}}}}{4} = 0,04\,\,\left( m \right)\)

Thay vào (1) ta có:

\(k.0,04 = 4 \Rightarrow k = 100\,\,\left( {N/m} \right)\)

Khi vật ở vị trị cách vị trí biên 1 cm (x = 3 cm) thì thế năng của con lắc có giá trị là:

\({W_t} = \dfrac{1}{2}k{x^2} = \dfrac{1}{2}.100.0,{03^2} = 0,045\,\,\left( J \right) = 45\,\,\left( {mJ} \right)\)

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.