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: $W_{dh}=\frac{1}{2}k\left(\Delta \text{l}+x\right)$

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: $\frac{0,25}{4}=0,0625\left(J\right)$

Tại vị trí cao nhất, thế năng đàn hồi là: $W_{tdh\left(CN\right)}=0,0625=\frac{1}{2}k{\left(\Delta l_0-A\right)}^2$ (1)

Tại vị trí thấp nhất, thế năng đàn hồi cực đại là: $W_{dh\max }=0,5625=\frac{1}{2}k{\left(\Delta l_0+A\right)}^2$ (2)

Lấy (2) chia (1), ta có: $9=\frac{{(\Delta {\text{l}}_0+A)}^2}{{(\Delta {\text{l}}_0-A)}^2}\Rightarrow A=2\Delta l_0\Rightarrow W_{tdh\left(VTCB\right)}=W_{tdh\left(t=0,1s\right)}=0,0625$ (J).

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

Ta có: $T=2\pi \sqrt{\frac{\Delta {\text{l}}_0}{g}}\Rightarrow \Delta {\text{l}}_0=\frac{T^{2}g}{4{\pi }^2}=\frac{0,3^2.{\pi }^2}{4{\pi }^2}=0,0225\left(m\right)$

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

$W_{dh}=\frac{1}{2}k{\left(\Delta {\text{l}}_0\right)}^2=\frac{1}{2}(k.\Delta {\text{l}}_0).\Delta {\text{l}}_0=\frac{1}{2}m.g.\Delta {\text{l}}_0=0,0625\left(J\right)$