Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 200g, lò xo có độ cứng 20 N/m đang dao động

Câu hỏi số 689894:

Vận dụng

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 200g, lò xo có độ cứng 20 N/m đang dao động điều hòa. Khi lực kéo về tác dụng lên vật là 1,0 N thì động năng của vật có giá trị 1,0 mJ. Tốc độ của vật khi đi qua vị trí cân bằng xấp xỉ bằng

A. 71,4 cm/s.

B. 26,0 cm/s.

C. 51,0 cm/s.

D. 10,1 cm/s.

Đáp án đúng là: C

Phương pháp giải

Lực kéo về: \(F = - kx.\)

Động năng: \({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}k\left( {{A^2} - {x^2}} \right)\)

Giải chi tiết

Lực kéo về có độ lớn:

\({F_{kv}} = k\left| x \right| = 1,0 \Rightarrow \left| x \right| = \dfrac{{{F_{kv}}}}{k} = \dfrac{{1,0}}{{20}} = 0,05\left( m \right)\)

Động năng của vật tại thời điểm này là:

\({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}k\left( {{A^2} - {x^2}} \right)\)

Thay số vào ta được:

\({1.10^{ - 3}} = \dfrac{1}{2}.20.\left( {{A^2} - 0,{{05}^2}} \right) \Rightarrow A \approx 0,051\left( m \right)\)

Tốc độ của vật khi qua vị trí cân bằng:

\(\begin{array}{l}{v_{max}} = \omega A = \sqrt {\dfrac{k}{m}} .A\\ \to {v_{\max }} \approx \sqrt {\dfrac{{20}}{{0,2}}} .0,051 = 0,51\left( {m/s} \right) = 51cm/s\end{array}\)

Xem lời giải

Câu hỏi:689894

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, 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.