Đề thi Đánh giá năng lực ĐHQG Hà Nội form 2025 có đáp án (Đề số 27)

Hai vật A, B dán liền nhau mB = 2mA = 200g, treo vào một lò xo có độ cứng k = 50N/m, hình 1.

102/233

Hai vật A, B dán liền nhau mB = 2mA = 200g, treo vào một lò xo có độ cứng k = 50N/m, hình 1. Nâng vật lên đến đến vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên l0 = 30cm thì buông nhẹ. Vật dao động điều hoà đến vị trí lực đàn hồi của lò xo có độ lớn lớn nhất, vật B bị tách ra. Tính chiều dài ngắn nhất của lò xo.

Hai vật A, B dán liền nhau mB = 2mA = 200g, treo vào một lò xo có độ cứng k = 50N/m, hình 1. (ảnh 1)

26 cm.

24 cm.

30 cm.

22 cm.

Giải thích

Đáp án đúng là D

Phương pháp giải

Vận dụng lí thuyết về con lắc lò xo và chiều dài của con lắc trong quá trình dao động.

Áp dụng công thức tính độ biến dạng tại vị trí cân bằng.

Lời giải

Hai vật A, B dán liền nhau mB = 2mA = 200g, treo vào một lò xo có độ cứng k = 50N/m, hình 1. (ảnh 2)

Khi B chưa rời khỏi A: \(\Delta {l_{01}} = \frac{{\left( {{m_A} + {m_B}} \right)g}}{k} = \frac{{(0,1 + 0,2).10}}{{50}} = 6\;{\rm{cm}}\)

Biên độ dao động của hệ khi B chưa rời khỏi A: \(A = \Delta {l_{01}} = 6\;{\rm{cm}}\)

Khi lò xo có lực đàn hồi max tức hai vật đang ở biên \({A_1}\)\(v = 0\)

Khi B rời khỏi A . Hệ chỉ còn lò xo và vật A. Độ biến dạng tại VTCB mới \({O_2}\) là:

\(\Delta {l_{02}} = \frac{{{m_A}g}}{k} = \frac{{0,1.10}}{{50}} = 2\;{\rm{cm}}\)

Biên độ dao động mới: \({A_2} = 6 + (6 - 2) = 10\;{\rm{cm}}\)

Chiều dài cực tiểu: \({l_{\min }} = {l_0} + \Delta {l_{02}} - {A_2} = 22\;{\rm{cm}}\)