Một con lắc lò xo m = 200 g dao động điều hòa theo phương thẳng đứng

27/40

Một con lắc lò xo m = 200 g dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chiều dài tự nhiên của lò xo \({\ell _0} = 30\,\,cm.\) Lấy \(g = 10\,\,{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}{\rm{.}}\) Khi lò xo có chiều dài 28 cm thì vận tốc bằng không và lúc đó lực đàn hồi có độ lớn 2 N. Năng lượng dao động của vật là

0,02 J

0,08 J

0,1 J

1,5 J

Giải thích

Phương pháp:

Sử dụng các công thức tính của con lắc lò xo treo thẳng đứng.

Năng lượng dao động của vật là: \[{\rm{W}} = \frac{1}{2}k.{A^2}\]

Cách giải:

Ta khi lò xo có chiều dài 28cm thì v = 0 và F_đh =2N ⇒ 2=k.0,02⇒k=100N/m

Tại VTCB: P=F_đh⇒ m.g = k.Δl

⇒ Δl = \[\frac{{m.g}}{k} = \frac{{0,2.10}}{{100}} = 0,02\]m

⇒ biên độ dao động: A = Δl+ 0,02 = 0,04 m

⇒ Năng lượng dao động của vật là: \[{\rm{W}} = \frac{1}{2}k.{A^2} = \frac{1}{2}{.100.0,04^2} = 0,08\]J

Chọn B.