Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 100g và lò xo có độ...

Tần số góc: $\omega =\sqrt{{\displaystyle \frac{k}{m}}}=\sqrt{{\displaystyle \frac{40}{0,1}}}=20rad/s$ $\Rightarrow$ $T={\displaystyle \frac{2\pi }{\omega }}={\displaystyle \frac{\pi }{10}}(s)$
Ban đầu: vật m nằm tại vị trí cân bằng O (lò xo không biến dạng)
Chia làm 2 quá trình:
1.Khi chịu tác dụng của lực F: Vật sẽ dao động điều hoà xung quanh VTCB mới O' cách VTCB cũ một đoạn: $O{O}^{\prime }={\displaystyle \frac{F}{k}}={\displaystyle \frac{2}{40}}=5cm$, Tại vị trí này vật có vận tốc cực đại . Ta tìm biên độ:
Dùng ĐL BT NL: $F.O{O}^{\prime }={\displaystyle \frac{1}{2}}kOO{{}^{\prime }}^2+{\displaystyle \frac{1}{2}}m{v}_{max}^2$.Thế số: $2.0,05={\displaystyle \frac{1}{2}}40.{(0,05)}^2+{\displaystyle \frac{1}{2}}0,1v_{max}^2$
0,1 =0,05+0,05.v2​max =>vmax = 1m/s = 100cm/s .
Mà vmax =ω.A => biên độ A = vmax /ω=100/20 =5cm.

- Đến thời điểm $t={\displaystyle \frac{\pi }{3}}$ s = ${\displaystyle \frac{10T}{3}}=3T+{\displaystyle \frac{T}{3}}$ $\Rightarrow$ $x={\displaystyle \frac{A}{2}}=2,5cm$
Và nó vận tốc: $v=\omega \sqrt{A^2-x^2}=\omega \sqrt{A^2-{({\displaystyle \frac{A}{2}})}^2}=\omega A{\displaystyle \frac{\sqrt{3}}{2}}=\omega \sqrt{18,75}=50\sqrt{3}cm/s$
2. Sau khi ngừng tác dụng lực F: Vật lại dao động điều hoà quanh vị trí cân bằng O với biên độ dao động là A': $A^{\prime }=\sqrt{x_1^2+{\displaystyle \frac{v_1^2}{{\omega }^2}}}$ với x1​ = 5 + 2,5 = 7,5 cm; $v_1=\omega \sqrt{A^2-x^2}=\omega \sqrt{18,75}=50\sqrt{3}cm/s$
$\Rightarrow$ $A^{\prime }=\sqrt{7,5^2+18,75}=5\sqrt{3}=8,66cm$ $\Rightarrow$ Gần giá trị 9cm nhất. Chọn A