Câu hỏi: Con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng k=100N/ m và vật nặng có khối lượng 100g. Kéo vật nặng theo phương thẳng đứng xuống dưới làm lò xo giãn 3cm rồi thả nhẹ. Lấy $g=\pi \left( m/{{s}^{2}} \right)$, quãng đường vật đi được trong một phần ba chu kì kể từ thời điểm ban đầu là:
A. 3cm
B. 8cm
C. 2cm
D. 4cm
A. 3cm
B. 8cm
C. 2cm
D. 4cm
Phương pháp:
Sử dụng VTLG.
Cách giải:
+ Độ biến dạng của lò xo tại VTCB là: $\Delta {{l}_{0}}=\dfrac{mg}{k}=\dfrac{{{100.10}^{-3}}\cdot 10}{100}=1~\text{cm}$
+ Tần số góc của dao động: $\omega =\sqrt{\dfrac{k}{m}}=\sqrt{\dfrac{100}{0,1}}=10\pi \left(\text{rad}/\text{s}\right)$
+ Tại vị trí lò xo giãn 3cm vật có li độ: $x=3-1=2cm$
Vật được thả nhẹ nên vật có biên độ dao động A= 2cm
+ Góc quét được sau một phần ba chu kì: $\alpha =\omega \cdot \Delta t=\dfrac{2\pi }{T}\cdot \dfrac{T}{3}=\dfrac{2\pi }{3}$
Biểu diễn trên VTLG ta có:
Quãng đường vật đi được là: $S=2+1=3~\text{cm}$
$$
Sử dụng VTLG.
Cách giải:
+ Độ biến dạng của lò xo tại VTCB là: $\Delta {{l}_{0}}=\dfrac{mg}{k}=\dfrac{{{100.10}^{-3}}\cdot 10}{100}=1~\text{cm}$
+ Tần số góc của dao động: $\omega =\sqrt{\dfrac{k}{m}}=\sqrt{\dfrac{100}{0,1}}=10\pi \left(\text{rad}/\text{s}\right)$
+ Tại vị trí lò xo giãn 3cm vật có li độ: $x=3-1=2cm$
Vật được thả nhẹ nên vật có biên độ dao động A= 2cm
+ Góc quét được sau một phần ba chu kì: $\alpha =\omega \cdot \Delta t=\dfrac{2\pi }{T}\cdot \dfrac{T}{3}=\dfrac{2\pi }{3}$
Biểu diễn trên VTLG ta có:
Quãng đường vật đi được là: $S=2+1=3~\text{cm}$
$$
Đáp án A.