Cho con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ \(A\) theo phương thẳng đứng. Độ lớn cực đại của lực đàn hồi lớn gấp 3 lần trọng lượng của vật nặng. Đúng lúc vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng, người ta giữ chặt điểm chính giữa lò xo lại. Tỉ số giữa biên độ dao động mới so với biên độ lúc đầu \(k=\frac{{{A}'}}{A}\)gần giá trị nào nhất sau đây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Với \({{F}_{dh\max }}=3P\) → \(A=2\Delta {{l}_{0}}\) với \(\Delta {{l}_{0}}\) là độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng.
→ Khi vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng → vị trí này vật có \(\left| x \right|=\Delta {{l}_{0}}=\frac{A}{2}\) → \( \left\{ \begin{align} & {{E}_{t}}=\frac{E}{4} \\ & {{E}_{d}}=\frac{3}{4}E \\ \end{align} \right.\)
Việc giữ cố định điểm chính giữa của lò xo làm một nửa thế năng lúc đó mất di theo phần lò xo không tham gia vào dao động lúc sau.
→ Năng lượng dao động lúc sau \({E}'=\frac{1}{2}{k}'{{{A}'}^{2}}=\frac{E}{8}+\frac{3E}{4}=\frac{7}{8}E\)
Với \({k}'=2k\) → \(\frac{{{A}'}}{A}=\sqrt{\frac{7}{8}.\frac{1}{2}}\approx 0,66\)→ Đáp án B
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Quang Trung
