Một con lắc lò xo treo vào một điểm cố định ở nơi có gia tốc trọng trường

Đáp án B

Phương pháp giải:

Thế năng đàn hồi của con lắc lò xo: Wdh=12kΔl+x

Áp dụng kĩ năng đọc đồ thị

Giải chi tiết:

Chọn mốc thế năng tại vị trí lò xo không biến dạng.

Từ đồ thị → Wtđh có độ chia nhỏ nhất là: 0,254=0,0625J

Tại vị trí cao nhất, thế năng đàn hồi là: WtdhCN=0,0625=12kΔl0−A2 (1)

Tại vị trí thấp nhất, thế năng đàn hồi cực đại là: Wdhmax=0,5625=12kΔl0+A2 (2)

Lấy (2) chia (1), ta có: 9=(Δl0+A)2(Δl0−A)2⇒A=2Δl0⇒WtdhVTCB=Wtdht=0,1s=0,0625 (J).

 Từ đồ thị, ta có chu kì dao động của con lắc là: T = 0,3 (s)

Ta có: T=2πΔl0g⇒Δl0=T2g4π2=0,32.π24π2=0,0225m

Thế năng đàn hồi của con lắc tại vị trí cân bằng là:

Wdh=12k(Δl0)2=12(k.Δl0).Δl0=12m.g.Δl0=0,0625J

⇒12mπ2.0,0225=0,0625⇒m=0,5629kg