Một con lắc lò xo đặt thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m và vật nhỏ \({m_1}\)
Một con lắc lò xo đặt thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m và vật nhỏ \({m_1}\) có khối lượng 200 g, một đầu lò xo được gắn chặt vào sàn. Ban đầu, giữ \({m_1}\) ở vị trí lò xo bị nén 7,1 cm (trong giới hạn đàn hồi của lò xo) rồi đặt vật nhỏ \({m_2}\) có khối lượng 50 g lên trên \({m_1}\) như hình bên. Thả nhẹ để các vật bắt đầu chuyển động theo phương thẳng đứng. Ngay khi \({m_2}\) đạt độ cao cực đại thì \({m_2}\) được giữ lại. Biết lò xo luôn thẳng đứng trong quá trình chuyển động. Bỏ qua lực cản của không khí. Lấy \(g = 10\,\,m/{s^2}\). Sau khi \({m_2}\) được giữ lại, lực nén lớn nhất mà lò xo tác dụng lên sàn có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Đáp án đúng là: A
Quảng cáo
Độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB: \(\Delta {l_0} = \dfrac{{mg}}{k}\)
Lực đàn hồi: \({F_{dh}} = k\Delta l\)
Khi hệ \(\left( {{m_1} + {m_2}} \right)\) dao động, tại VTCB lò xo bị nén một đoạn là:
\(\Delta {l_0} = \dfrac{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right)g}}{k} = \dfrac{{\left( {0,2 + 0,05} \right).10}}{{100}} = 0,025\,\,\left( m \right)\)
Biên độ ban đầu của hệ là:
\(A = OA = 0,071 - 0,025 = 0,046\,\,\left( m \right)\)
Khi vật \({m_2}\) bị giữ lại, VTCB của lò xo bị nén một đoạn là:
\(\begin{array}{l}\Delta {l_1} = \dfrac{{{m_1}g}}{k} = \dfrac{{0,2.10}}{{100}} = 0,02\,\,\left( m \right)\\ \Rightarrow OO' = \Delta {l_0} - \Delta {l_1} = 0,02 - 0,025 = 0,005\,\,\left( m \right)\end{array}\)
Biên độ của hệ lúc sau là:
\(A' = O'A = OA - OO' = 0,046 - 0,005 = 0,041\,\,\left( m \right)\)
Lực nén lớn nhất mà lò xo tác dụng lên sàn khi lò xo bị nén cực đại:
\(\begin{array}{l}\Delta {l_{\max }} = A' + \Delta {l_1} = 0,041 + 0,02 = 0,061\,\,\left( m \right)\\ \Rightarrow {F_{dh\max }} = k.\Delta {l_{\max }} = 100.0,061 = 6,1\,\,\left( N \right)\end{array}\)
Đáp án cần chọn là: A
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 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.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
