Một vật nhỏ có khối lượng 100 g dao động điều hòa. Khi lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn 0,8 N thì tốc độ của vật là 0,6 m/s. Khi lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn 0,5 căn 2 thì tốc

33/40

Một vật nhỏ có khối lượng 100 g dao động điều hòa. Khi lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn 0,8 N thì tốc độ của vật là 0,6 m/s. Khi lực kéo về tác dụng lên vật có độ lớn 0,52 thì tốc độ của vật là 0,5 2 m/s.Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của vật là

2,5 J.

0,05 J.

0,5 J.

0,25 J.

Giải thích

Phương pháp:

Độ lớn lực kéo về: Fkv=m|a|

Công thức độc lập với thời gian: v2ω2+a2ω4=A2

Cơ năng của vật: W=12mω2A2

Cách giải:

Khi lực kéo về có độ lớn 0,8 N và 0,52N, ta có:

a1=Fkv∣m=0,80,1=8( m/s)a2=Fkν2m=0,520,1=52( m/s)

Áp dụng công thức độc lập với thời gian cho hai thời điểm, ta có:

v12ω2+a12ω4=A2⇒0,62ω2+82ω4=A2v22ω2+a22ω4=A2⇒(0,52)2ω2+(52)2ω4=A2

⇒ω=10(rad/s)A=0,1( m)

Cơ năng của con lắc là:

W=12mω2A2=12⋅0,1.102.0,12=0,05(J)

Chọn B.