Google
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.
+ Vì ${{\text{a}}_{\text{max}}}={{\omega }^{2}}~\text{A}=\left( \dfrac{\text{k}}{\text{M}+\text{m}} \right)\text{A}=\dfrac{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:
$\Rightarrow N={{P}_{m}}-ma=m(g-a)=m\left( g+{{\omega }^{2}}x \right)$
A. 0,4 N.
B. 0,5 N.
C. 0,25 N.
D. 0,75 N.
+ Vì ${{\text{a}}_{\text{max}}}={{\omega }^{2}}~\text{A}=\left( \dfrac{\text{k}}{\text{M}+\text{m}} \right)\text{A}=\dfrac{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:
$\Rightarrow N={{P}_{m}}-ma=m(g-a)=m\left( g+{{\omega }^{2}}x \right)$
Đáp án C.