Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng m = 400 g, lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Từ

Câu hỏi số 940438:

Vận dụng

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng m = 400 g, lò xo có độ cứng k = 100 N/m. Từ vị trí cân bằng, kéo vật xuống dưới một đoạn 10 cm rồi thả nhẹ. Lấy $g = 10\text{m/s}^{2}$. Tính tỉ số giữa độ lớn lực đàn hồi cực tiểu và độ lớn lực đàn hồi cực đại tác dụng lên vật trong quá trình dao động?

Đáp án:

Đáp án đúng là: 0

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:940438

Phương pháp giải

+ Xác định độ biến dạng của lò xo ở VTCB: $\Delta l_{0} = \dfrac{mg}{k}$.

+ Nếu $\left. A < \Delta l_{0}\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {F_{dh\max} = k\left( {\Delta l_{0} + A} \right)} \\ {F_{dh\min} = k\left( {\Delta l_{0} - A} \right)} \end{array} \right. \right.$

+ Nếu $\left. A \geq \Delta l_{0}\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {F_{dh\max} = k\left( {\Delta l_{0} + A} \right)} \\ {F_{dh\min} = 0} \end{array} \right. \right.$

Giải chi tiết

Khi vật ở vị trí cân bằng, trọng lực cân bằng với lực đàn hồi:

$\Delta l_{0} = \dfrac{mg}{k} = \dfrac{0,4.10}{100} = 0,04m = 4cm$

Từ vị trí cân bằng, kéo vật xuống dưới 10 cm rồi thả nhẹ (vận tốc ban đầu bằng 0), nên vị trí đó chính là vị trí biên: A = 10 cm.

Ta nhận thấy biên độ A = 10 cm lớn hơn độ dãn tại vị trí cân bằng $\Delta l_{0} = 4\text{~cm}$.

$\Rightarrow$ trong quá trình dao động, vật sẽ đi qua vị trí lò xo không biến dạng và đi lên phía trên làm lò xo bị nén.

+ Lực đàn hồi cực đại: Xảy ra tại vị trí thấp nhất (lò xo dãn nhiều nhất).

$F_{dh\max} = k(\Delta l_{0} + A) = 100.(0,04 + 0,10) = 14N$

+ Lực đàn hồi cực tiểu: Vì $A > \Delta l_{0}$, vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng ($\Delta l = 0$). Tại vị trí này, lực đàn hồi bằng 0: $F_{dh\min} = 0N$

$\left. \Rightarrow\dfrac{F_{dh\min}}{F_{dh\max}} = 0 \right.$

Đáp án cần điền là: 0

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.