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

34/40

Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm lò xo có độ cứng k = 18 N/m và vật nặng có khối lượng m = 200g. Đưa vật đến vị trí lò xo dãn 10 cm rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hòa. Sau khi vật đi được 2 cm thì giữ cố định lò xo tại điểm C cách đầu cố định một đoạn 14 chiều dài lò xo và khi đó vật tiếp tục dao động điều hòa với biên độ A₁. Sau một khoảng thời gian vật đi qua vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng và lò xo đang giãn thì thả điểm cố định C ra và vật dao động điều hòa với biên độ A₂. Giá trị A_l, A₂ lần lượt là

37cm và 10 cm

37cm và 9,1 cm

36cm và 9,1 cm

36cm và 10 cm

Giải thích

Đáp án A

Tốc độ của con lắc tại vị trí lò xo đi được 2 cm: v1=kmA2−x12

Sau khi cố định C phần lò xo gắn với con lắc có độ cứng k1=43k, khi đó lò xo chỉ giãn

Δl1=34A−S=6 cm

Biên độ dao động của con lắc này là A1=Δl12+v1ω12=Δl12+kmA2−x124k3m2=37cm.

Tại vị trí động năng bằng 3 lần thế năng ta lại thả điểm C, vị trí này vật đang có li độ x1=A12. Khi đó: Ed=34k1A12;Et=12kA122.

Áp dụng bảo toàn cơ năng: 12kA22=34k1A12+12kA122⇒A2=10cm.