Question

Một lò xo có độ cứng k = 40 N/m, khối lượng không đáng kể được treo theo phương thẳng đứng tại nơi có g = 10 m/ s 2 . Đầu dưới của lò xo treo vật m = 100g.

a. Xác định độ biến dạng của lò xo khi vật m cân bằng?

b. Nếu tác dụng vào vật m thêm một lực F theo phương thẳng đứng ta thấy, vật m cân bằng thì lò xo bị nén 2cm. Xác định vec tơ lực F?

c. Nếu người ta cho m quay đều trong mặt phẳng ngang xung quanh một trục thẳng đứng qua điểm treo lò xo thì thấy trục của lò xo luôn hợp với phương thẳng đứng một góc là 45º và chiều dài của lò xo là 40 cm. Tính thời gian để vật m quay được một vòng?

Answer 1

a) (1 điểm)

- Phân tích lực cho m, vẽ hình biểu diễn các lực. (0,25 điểm)

- Viết PT:  (0,25 điểm)

 (0,5 điểm)

- Vậy khi m cân bằng thì lò xo dãn 2,5 cm.

b)

- Theo định luật 2 Niu Tơn ta có:  (0,25 điểm)

- Chiếu PT vec tơ lên phương của trọng lực ta có:

 (0,25 điểm)

- Vị trí cân bằng của vật trùng với vị trí lò xo không biến dạng nên Fdh = 0

⇒ F = -P = -mg = -0,1.10 = -1(N) (0,5 điểm)

- Vậy lực F tác dụng vào vật hướng thẳng đứng từ dưới lên, có độ lớn là 1 N.

c)

- Ta có: 

Vì vật m chuyển động quay trong mặt phẳng ngang nên  (0,25 điểm)

- Có: 

Xét: 

 (0,25 điểm)

- ADCT: 

 (0,25 điểm)

- ADCT:  (0,25 điểm)