Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 100 N/m và vật nặng

37/40

Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 100 N/m và vật nặng khối lượng m = 400 g, được treo vào trần của một thang máy. Khi vật m đang đứng yên ở vị trí cân bằng thì thang máy đột ngột chuyển động nhanh dần đều đi lên với gia tốc a = 5 m/s² và sau thời gian 5 s kể từ khi bắt đầu chuyển động nhanh dần đều thì thang máy chuyển động thẳng đều. Lấy π2= 10. Thế năng đàn hồi lớn nhất của lò xo có được trong quá trình vật m dao động mà thang máy chuyển động thẳng đều có giá trị

0,32 J

0,08 J

0,64 J

0,16 J

Giải thích

Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 100 N/m và vật nặng (ảnh 1)

* Khi thang máy tăng tốc:

Biên độ A = ma/k = 2 cm.

Chu kì dao động T = 2πmk=0,4s.

* Lúc t = 5 s = 25. T/2 vật đang ở vị trí thấp nhất M cách VTCB ban đầu O_C là 4 cm.

* Khi thang máy chuyển động đều vật dao động quanh VTCB ban đầu O_C với biên độ A’ = 4 cm.

Tại VTCB cũ O_C lò xo dãn: △l0=mgk=0,04m

Độ dãn cực đại của lò xo:△lmax=△l0+A'=0,08m

Thế năng đàn hồi cực đại: W=k△lmax22=100.0,0822=0,32J⇒ Chọn A.