by Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nhỏ khối lượng m, lò xo nhẹ có độ cứng k, chiều dài tự nhiên l0, đầu trên cố định. Gia tốc trọng trường là g, vmax là vận tốc cực đại. Kích thích cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ A > \frac{mg}{k}, ta thấy khi:
A. Chiều dài lò xo ngắn nhất thì độ lớn lực đàn hồi nhỏ nhất.
B. Độ lớn lực phục hồi bằng \(\frac{mv_{max}^{2}}{2A}\) thì thế năng nhỏ hơn động năng 3 lần.
C. Vật ở dưới vị trí cân bằng và động năng bằng ba lần thế năng thì độ giãn của lò x0 là \(l_0+\frac{mg}{k}+\frac{A}{2}\)
D. Độ lớn lực kéo về nhỏ nhất thì độ lớn lực đàn hồi bằng 0,5mg.
Hướng dẫn
Ta có:
\(F_ph=-kx=\frac{mv_{max}^{2}}{2A}\Leftrightarrow -kx=\frac{m(A\omega )^2}{2A}\Rightarrow x=-\frac{A}{2}\Rightarrow w_d=3w_t\)
CÁC ĐÁP ÁN KHÁC
A. Chiều dài lò xo ngắn nhất thì độ lớn lực đàn hồi nhỏ nhất.
Sai vì: khi \(A>\frac{mg}{k}\) ⇒ (độ lớn lực đàn hồi nhỏ nhất tại vị trí lò xo không biến dạng).
C. Vật ở dưới vị trí cân bằng và động năng bằng 3 lần thế năng thì độ dãn của lò xo là \(l_0+\frac{mg}{k}+\frac{A}{2}.\)
Sai vì: khi \(w_d=3w_t\Rightarrow x=\frac{A}{2}\) ⇒ Độ giãn của lò xo lúc này: \(\frac{mg}{k}+\frac{A}{2}\)
D. Độ lớn lực kéo về nhỏ nhất thì độ lớn lực đàn hồi bằng 0,5mg.
Sai vì: độ lớn lực kéo về nhỏ nhất khi vật ở vị trí cân bằng. Khi đó: \(F_{dh}=k\Delta l_0=k\frac{mg}{k}=mg\)
