Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ có khối lượng m = 250 g và lò xo có

* Hướng dẫn giải

Đáp án D

+ Tần số góc và chu kì của dao động $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{100}{0,25}}=20$ rad/s → T = 0,1π s.

Dưới tác dụng của lực F, vật sẽ dao động quanh vị trí cân bằng O′ cách vị trí lò xo không giãn O một đoạn $O{O}^{\text{'}}=\frac{F}{k}=\frac{3}{100}=3$ cm.

→ Thời điểm xảy ra biến cố vật có v = 0 → A = 1 + 3 = 4 cm.

+ Ta lưu ý rằng lực F chỉ tồn tại trong khoảng thời gian $\Delta t=\frac{T}{4}=\frac{\pi }{40}$ s vật đến vị trí cân bằng O′  thì lực F ngừng tác dụng, tốc độ của vật khi đó là v′ = ωA = 80 cm/s.

+ Khi không còn lực F tác dụng, vật sẽ dao động quanh vị trí cân bằng cũ O, vậy tại vị trí lực F ngừng tác dụng thì li độ của vật so với vị trí cân bằng cũ là x′ = 3 cm, v = 80 cm → $A^{\text{'}}=\sqrt{x^2+{\left(\frac{v_0}{\omega }\right)}^2}=\sqrt{3^2+{\left(\frac{80}{20}\right)}^2}=5$ cm.

→ Tốc độ cực đại của vật $v{\text{'}}_{max} = \omega A\prime = 100 cm/s.$