Một CLLX dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục lò xo.

Câu hỏi :

Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục lò xo. Biết lò xo nhẹ có  độ cứng 50 N/m, vật nhỏ dao động có khối lượng M = 0,4 kg và lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Người ta  đặt nhẹ nhàng lên m một gia trọng m = 0,05 kg thì cả 2 cùng dao động điều hòa với biên độ 5 cm. Lấy g = 10  m/s2. Khi vật ở trên vị trí cân bằng 4,5 cm, áp lực của m lên M là

A. 0,4 N.

B. 0,5 N.

C. 0,25 N.

D. 0,75 N.

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

+ Vì \({{\text{a}}_{\text{max}}}={{\omega }^{2}}~\text{A}=\left( \frac{\text{k}}{\text{M}+\text{m}} \right)\text{A}=\frac{50.0,05}{0,4+0,05}=5,56\left( ~\text{m}/{{\text{s}}^{2}} \right)<\text{g}=10\left( ~\text{m}/{{\text{s}}^{2}} \right)\Rightarrow \)vật m cùng dao động với M 

+ Các lực tác dụng lên m gồm: trọng lực \({{\overrightarrow{P}}_{m}}\), phản lực \(\overrightarrow{N}\)

+ Theo định luật II Niu-tơn ta có: \({{\overrightarrow{\text{P}}}_{\text{m}}}+\overrightarrow{\text{N}}=\text{m}\overrightarrow{\text{a}}\)

+ Chiếu lên chiều dương (hướng xuống) ta có: \({{P}_{m}}-N=ma\)

Do vật ở trên vị trí cân bằng 4,5 cm:  

\(\Rightarrow N={{P}_{m}}-ma=m(g-a)=m\left( g+{{\omega }^{2}}x \right)\)

Copyright © 2021 HOCTAP247