Một con lắc lò xo đặt nằm ngang có độ cứng k=18N/m

13/40

Một con lắc lò xo đặt nằm ngang có độ cứng k=18N/m và vật nặng có khối lượng 0,2kg. Đưa vật tới vị trí lo xo dãn 10 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hòa. Sau khi đi được quãng đường đừng 2 cm thì giữ điểm chính giữa của lò xo, khi đó vật tiếp tục dao động với biên độ A1. Sau thời gian vật đi qua vị trí động năng bằng 3 lần thế năng thì tiếp tục giữ điểm chính giữa của phần lò xo còn lại, khi đó vật tiếp tục dao động với biên độ A2 gần giá trị nào nhất sau đây?

3,75 cm

10 cm

9,75 cm

4,25 cm

Giải thích

Đáp án A

Độ cứng của các lò có sau lần đầu tiên và lần thứ hai giữ cố định lần lượt là k1=2k=36N/m và k2=4k=72N/m

Sau lần 1 (lúc nhốt x=0,8A) thế năng bị nhốt và cơ năng còn lại lần lượt là

Wn1=12kx22=12k0,8A22=0,32WW1=W−Wn1=0,68W

Sau lần 2 (lúc nhốt x=0,5A1) thế năng bị nhốt và cơ năng còn lại lần lượt là

Wn2=12k1x122=12k10,5A122=0,125.k1A122=0,125W1=0,085WW2=W1−Wn2=0,595W

Mà W2W=k2k.A2A2⇒0,595=4.A2102⇒A2≈3,86(cm)