Một con lắc lò xo nhẹ có chiều dài tự nhiên l0 = 40 cm, treo thẳng đứng có 100 N/m

* Hướng dẫn giải

Hướng dẫn:

+ Tần số góc của dao động $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=10\pi$ rad/s.

Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng $\Delta l_0=\frac{mg}{k}=1cm$

+ Khi vật đang ở vị trí có li độ x = –1 cm → $l = l_0 = 40 cm$, người ta tiến hành giữ cố định lò xo tại điểm cách điểm cố định 20 cm → lò xo mới tham gia vào dao động có độ cứng k' = 2k = 200 N/m.

+ Năng lượng của con lắc trước khi cố định lò xo: $\left\{\begin{array}{l}{E}_t=k{x}^2=0,01\\ E_d=\frac{1}{2}k\left(A^2-x^2\right)=0,035\end{array}\right.J$

→ Năng lượng của hệ sau cố định lò xo đúng bằng tổng động năng và một nửa thế năng của vật trước khi cố định lò xo.

$E\text{'}=0,5kA{\text{'}}^2=E_d+0,5E_t=0,04J$ → A' = 0,02 cm.

→ Lực đàn hồi cực đại $F_{max} = k\text{'}(0,5\Delta l_0 + A\text{'}) = 6 N$.

Đáp án B