Một con lắc lò xo treo thẳng gồm vật nhỏ khối lượng m = 1 kg, lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m. Đặt một giá nằm ngang đỡ vật m để lò xo có chiều dài tự nhiên rồi cho giá đỡ chuyển động thẳng đứng xuống nhanh dần đều không vâṇ tốc đầu với gia tốc a = 2 m/s2. Lấy g = 10 m/s2. Sau khi rời giá đỡ thì vật m dao đông̣ điều hòa với biên độ
A. 6 cm.
B. 2 cm.
C. 4 cm.
D. 8 cm.
Giải thích: Đáp án A
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về dao động điều hòa của con lắc lò xo thẳng đứng
Cách giải:
+ Khi cho giá đỡ chuyển động thì các lực tác dụng vào vật nặng của con lắc
Trọng lực, lực đàn hồi, phản lực do giá đỡ tác dụng lên vật
Theo định luật II Niu-tơn ta có:
Chiếu lên chiều dương là chiều chuyển động đi xuống của vật ta có:
+ Giá đỡ rời vật khi
Hay giá đỡ rời vật khi lò xo giãn đoạn 8 cm, mà độ giãn của lò xo ở VTCB
=> Vật đang ở vị trí có li độ x = - 2 cm
+ Vận tốc của vật tại vị trí đó là
+ Tần số góc
=> Vật sẽ dao động với biên độ Chọn A