Google
Câu hỏi: Một con lắc lò xo được treo vào một điểm cố định ở nơi có gia tốc trọng trường $g={{\pi }^{2}}$ $\tfrac{m}{{{s}^{2}}}$. Cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng.
Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng đàn hồi ${{E}_{dh}}$ của lò xo vào lực đàn hồi ${{F}_{dh}}$ tác dụng lên vật (mốc thế năng đàn hồi được chọn tại vị trí lò xo không biến dạng). Thế năng đàn hồi của lò xo tại vị trí ${{F}_{dh}}=0,3$ N là
A. 0,2 J.
B. 0,3 J.
C. 1,2 J.
D. 0,45 J.
Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng đàn hồi ${{E}_{dh}}$ của lò xo vào lực đàn hồi ${{F}_{dh}}$ tác dụng lên vật (mốc thế năng đàn hồi được chọn tại vị trí lò xo không biến dạng). Thế năng đàn hồi của lò xo tại vị trí ${{F}_{dh}}=0,3$ N là
A. 0,2 J.
B. 0,3 J.
C. 1,2 J.
D. 0,45 J.
Mối liên hệ giữa thế năng đàn hồi và lực đàn hồi
${{E}_{dhmax}}=5$ mJ và ${{F}_{dhmax}}=1$ N → $k=\dfrac{F_{dhmax}^{2}}{2{{E}_{dhmax}}}=\dfrac{{{\left( 1 \right)}^{2}}}{2.\left( {{5.10}^{-3}} \right)}=100$ N/m.
Tại ${{F}_{dh}}=0,3$ N → ${{E}_{dh}}=\dfrac{1}{2.\left( 100 \right)}.{{\left( 0,3 \right)}^{2}}=0,45$ J.
$\left\{\begin{array}{l}E_{d h}=\dfrac{1}{2} k\left(\Delta l_{0}+x\right)^{2} \\ F_{d h}=-k\left(\Delta l_{0}+x\right)\end{array} \rightarrow E_{d h}=\dfrac{1}{2 k} F_{d h}^{2}(\right.$ parabol $)$
Từ đồ thị:${{E}_{dhmax}}=5$ mJ và ${{F}_{dhmax}}=1$ N → $k=\dfrac{F_{dhmax}^{2}}{2{{E}_{dhmax}}}=\dfrac{{{\left( 1 \right)}^{2}}}{2.\left( {{5.10}^{-3}} \right)}=100$ N/m.
Tại ${{F}_{dh}}=0,3$ N → ${{E}_{dh}}=\dfrac{1}{2.\left( 100 \right)}.{{\left( 0,3 \right)}^{2}}=0,45$ J.
Đáp án D.