Nguyễn Hiểu Trường THPT Nam Khối Châu DẠNG TỐN CON LẮC LÒ XO THAY ĐỔI BIÊN ĐỘ DO THAY ĐỔI CHIỀU DÀI (LÒ XO BỊ NHỐT) l2 l1 A C O x I - PHƯƠNG PHÁP: 1, Nhận xét: Xét lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ A theo phương nằm ngang Khi vật dao động với li độ x người ta giữ chặt lị xo điểm C Lúc đoạn AC lò xo dãn bị nén lại phần bị giữ lại đó, lắc giảm biên độ vật thay đổi sang biên độ A1 2, Phương pháp tìm A1 +, Gọi l = l1 + l2 chiều dài lị xo vật có li độ x (hình vẽ) k độ cứng lò xo k1 độ cứng lò xo phần có chiều dài l1 kl Ta có: kl = k1l1 k1 l (1) +, Theo định luật bảo toàn lượng: W(sau) = W(đầu) - Wt(nhốt) Suy ra: kx 1 2 k1 A1 kA l 2 l Thay (1) vào ta được: kx kl 2 A1 kA l 2 l1 l Rút gọn ta thu được: A12 l1 l1l A (x) l l +, Kết luận: Công thức xác định biên độ A1 : A12 l1 l1l A (x) l l Trong đó: x: tọa độ vật hệ tọa độ cũ l : chiều dài lò xo vật có li độ x l1 : chiều dài lò xo bị chặn l : chiều dài phần lò xo bị nhốt A: biên độ ban đầu A1: biên độ vật lò xo bị chặn ThuVienDeThi.com Nguyễn Hiểu Trường THPT Nam Khối Châu +, Có thể thay đổi chút hình thức cơng thức sau: A12 l1 l1l l l l l1 l l l )( x) A12 A (1 )( x ) A (x) A12 A ( l l l l l l l l A12 n( A x ) n ( x) Nếu đặt n = l1/l thì: II - BÀI TẬP ÁP DỤNG Câu Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ A, lượng W Khi tốc độ vật nửa tốc độ cực đại lị xo giãn giữ điểm lị xo Lúc lõ xo dao động với biên độ: A A' = HD: Khi v A A A A2 ( ) 2 B A' = v max x n = l1/l = 1/2 C A' = A 16 A12 D A' = 2 A 3 1 A 3 ) A1 ( A A A 16 Chọn B Câu Con lắc lò xo dao động theo phương ngang với biên độ A Một đầu lò xo gắn cố định vào điểm Q, đầu lại gắn vào vật m Bỏ qua ma sát Khi tốc độ vật có giá trị cực đại ta giữ cố định lại điểm cách điểm Q khoảng 5/9 chiều dài tự nhiên lò xo Lúc lò xo dao động với biên độ: A A B A C A HD: +, vật có vận tốc cực đại qua vị trí cân x = Chiều dài lị xo lúc chiều dài tự nhiên n =5/9 A +, Ta có: A12 A A1 D A Chọn D Câu Một lắc lò xo đặt nằm ngang gồm lò xo có độ cứng k = 40 N/m vật nặng khối lượng m = 400 g Từ vị trí cân kéo vật đoạn cm thả nhẹ cho vật dao động điều hoà, Sau thả vật t = 7 giữ đột ngột điểm lị xo Biên độ dao động vật sau giữ lò xo ? HD: +, k 10( rad / s ) ; m Khi t = x = +A = cm Vậy phương trình dao động vật là: x = 8cos(10t) cm; +, thay t = 7 7 s ta được: x = 8cos(10 ) = cm; 3 Giữ điểm giữ nên: n = 1/2 +, Vậy: A12 1 (.8 ) = 2 28 A1 cm Câu Một lắc lò xo dao động điều hòa mặt phẳng nằm ngang với biên độ 8cm Khi vật tới vị trí động giữ cố định vị trí lò xo cách vật khoảng 3/4 chiều dài lị xo Biên độ dao động vật A 42 cm B cm C 44 cm D cm ThuVienDeThi.com Nguyễn Hiểu Trường THPT Nam Khoái Châu HD: + Khi Wđ = Wt + Vậy A x 2cm ; n = 3/4; A = 8cm; 2 3 (8 ) (4 ) 4 Chọn A 42cm Câu Con lắc lị xo có độ cứng k, chiều dài l , đầu gắn cố định, đầu gắn vào vật có khối l mặt phẳng ngang khơng ma sát Khi lị xo dao động bị dãn cực đại, tiến hành giữ chặt lị xo vị trí cách vật đoạn l , lượng m Kích thích cho lị xo dao động điều hoà với biên độ A tốc độ dao động cực đại vật là: A l k 6m HD + Ta có: n B l l1 l k 2m C l l ; x=A= l ; l l k 3m biên độ : kl + Độ cứng lò xo phần dao động: k1l1 = kl k1 l1 + Tốc độ cực đại: v max A11 l 3k k l 2m 6m ThuVienDeThi.com D l A1 k m l ; l k (l ) 3k ; l 2 Chọn A ... TẬP ÁP DỤNG Câu Một lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ A, lượng W Khi tốc độ vật nửa tốc độ cực đại lò xo giãn giữ điểm lị xo Lúc lõ xo dao động với biên độ: A A' = HD: Khi... cách điểm Q khoảng 5/9 chiều dài tự nhiên lò xo Lúc lò xo dao động với biên độ: A A B A C A HD: +, vật có vận tốc cực đại qua vị trí cân x = Chiều dài lò xo lúc chiều dài tự nhiên n =5/9 A... A1 cm Câu Một lắc lò xo dao động điều hòa mặt phẳng nằm ngang với biên độ 8cm Khi vật tới vị trí động giữ cố định vị trí lị xo cách vật khoảng 3/4 chiều dài lò xo Biên độ dao động vật A 42 cm