Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật có khối lượng 100 g, lò xo nhẹ có chiều dài tự nhiên

Câu hỏi số 665203:

Vận dụng

Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật có khối lượng 100 g, lò xo nhẹ có chiều dài tự nhiên 20 cm và độ cứng k = 100 N/m. Lấy \(g = 10\,\,m/{s^2}\). Vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng với biên độ 4 cm. Khi lò xo có chiều dài 22 cm thì động năng của vật là

A. 5 mJ.

B. 75 mJ.

C. 20 mJ.

D. 60 mJ.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:665203

Phương pháp giải

Tần số góc của con lắc lò xo: \(\omega = \sqrt {\dfrac{k}{m}} \)

Động năng của vật: \({W_d} = W - {W_t} = \dfrac{1}{2}k{A^2} - \dfrac{1}{2}k{x^2}\)

Giải chi tiết

Độ dãn của lò xo tại vị trí cân bằng là:

\(\Delta {l_0} = \dfrac{{mg}}{k} = \dfrac{{0,1.10}}{{100}} = 1\left( {cm} \right)\)

Tần số góc của con lắc:

\(\omega = \sqrt {\dfrac{k}{m}} = \sqrt {\dfrac{{100}}{{0,1}}} = 10\pi \,\,\left( {rad/s} \right)\)

Khi chiều dài lò xo là 22 cm thì vật có li độ x = 1 cm

Động năng của vật là:

\(\begin{array}{l}{W_d} = \dfrac{1}{2}k{A^2} - \dfrac{1}{2}k{x^2} = \dfrac{1}{2}k\left( {{A^2} - {x^2}} \right)\\ \Rightarrow {W_d} = \dfrac{1}{2}.100.\left( {0,{{04}^2} - 0,{{01}^2}} \right) = 0,075\left( J \right) = 75\left( {mJ} \right)\end{array}\)

Đáp án cần chọn là: B

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.