Một con lắc lò xo gồm một lò xo nhẹ có độ cứng k v...

Câu hỏi: Một con lắc lò xo gồm một lò xo nhẹ có độ cứng k và một vật nhỏ có khối lượng m = 100g, được treo thẳng đứng vào một giá cố định. Tại vị trí cân bằng O của vật, lò xo giãn 2,5cm. Kéo vật dọc theo trục của lò xo xuống dưới cách O một đoạn 2cm rồi truyền cho nó vận tốc 40√3 cm/s theo phương thẳng đứng hướng xuống dưới. Chọn trục toạ độ Ox theo phương thẳng đứng, gốc tại O, chiều dương hướng lên trên; gốc thời gian là lúc vật bắt đầu dao động. Lấy g = 10 m/s². Viết phương trình dao động của vật nặng.

A x = 5cos(20t + 2π/3 ) (cm).

B x = 5cos(20t - 2π/3) (cm).

C x = 4cos(20t - 2π/3) (cm).

D x = 4cos(20t + 2π/3 ) (cm).

Đáp án

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Giải chi tiết:

Tại VTCB : mg = k.∆l

=> k = $\frac{mg}{\Delta l}$ = 40 N/m

=> $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}$ = 20

Áp dụng công thức độc lập thời gian ta được:

$A^{2}=x^{2}+\frac{v^{2}}{\omega ^{2}}=2^{2}+\frac{40^{2}.3}{20^{2}}$ = 16

=> A = 4

Do ban đầu kéo vật xuống và truyền cho vật vận tốc hướng xuống nên vật tiếp tục chuyển động đi xuống dưới mà chiều dương của vật hướng lên nên ban đầu vật có li độ x = -2 và chuyển động theo chiều âm

=> $\varphi =180-arccos\frac{2}{4}=120=\frac{2\pi }{3}$

=> x = 4cos(20t + 2π/3 ) (cm).

=> Đáp án D

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

- Viết phương trình dao động điều hòa - Đề 2

↑