Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m = 100 g được treo vào đầu tự do của một lò xo có độ cứng k = 20 N/m. Vật được đặt trên một giá đỡ nằm ngang M tại vị trí lò xo không biến dạng. Cho giá đỡ M chuyển động nhanh dần đều xuống phía dưới với gia tốc a = 2 m/s2. Lấy g = 10 m/s2. Ở thời điểm lò xo dài nhất lần đầu tiên, khoảng cách giữa vật và giá đỡ M gần với giá trị nào nhất sau đây?
A. 4 cm.
B. 4 cm.
C. 5 cm.
D. 3 cm.
Đáp án D
Gọi O1 là vì trí cân bằng của lò xo nếu không có giá đỡ
Giá đỡ M chuyển động nhanh dần đều hướng xuống ® lực quán tính F hướng lên.
+ Gọi vị trí cân bằng mới là O2 thì
® OO2 = 4 cm.
+ Khi giá đỡ xuống tới O2 thì vật và giá đỡ tách ra nên:
* Vận tốc của vật và giá đỡ tại O2 là:
m/s
* Li độ của vật là: x = - 1 cm
Thời gian vật đi từ vị trí x = -1 cm đến A = 3 cm tương ứng với góc j là
Quãng đường giá đỡ M đi được từ O2 trong thời gian trên là:
d = S - O2A = 7,2 - 4 = 3,2 cm » 3 cm
