Hai vật A và B dán liền nhau mB = 2mA = 200g treo vào một lò xo có độ cứng k = 50N/m

Câu hỏi :

Hai vật A và B dán liền nhau mB = 2mA = 200g treo vào một lò xo có độ cứng k = 50N/m. Nâng hai vật lên đến vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên l0 =30cm thì thả nhẹ. Hai vật dao động điều hoà theo phương thẳng đứng, đến vị trí lực đàn hồi của lò xo có độ lớn lớn nhất thì vật B bị tách ra. Cho g = 10m/s2. Chiều dài ngắn nhất của lò xo sau đó là

A. 26cm

B. 24cm

C. 30cm

D. 22cm

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Đáp án D

hư ng pháp:

Độ biến dạng của lò xo tại VTCB:  Δl = mg/k

Chiều dài lò xo cực đại: lmax = l0 +  l + A

Chiều dài lò xo cực tiểu: lmin = lCB - A

Chiều dài của lò xo tại VTCB: lCB = l0 +  Δl

Cách giải: Chọn chiều dương hướng xuống.

Độ biến dạng của lò xo khi 2 vật ở VTCB:

Nâng vật đến vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên l0 = 30cm thì thả nhẹ nên 2 vật dao động điều hoà với biên độ A = 6cm

Vật dao động điều hoà đến vị trí lực đàn hồi của lò xo cực đại, tức là tại vị trí biên dương thì vật B tách ra.  Chiều dài của lò xo khi đó: lmax = 30 + 6 + 6 = 42 cm

Vật B bị tách ra => vật A dao động với vận tốc ban đầu bằng 0 quanh VTCB mới O‘.

Độ biến dạng của lò xo khi vật A ở VTCB mới:

Chiều dài của lò xo khi vật A ở VTCB mới: lCB = l0 + ∆l0‘ = 32 cm

=> Biên độ dao động mới: A’ = lmaxlCB = 42 – 32 = 10 cm

Chiều dài ngắn nhất của lò xo là khi vật ở biên âm: lmin = lCB – A’ = 32 – 10 = 22cm

Copyright © 2021 HOCTAP247