dạng 6 bài toán về lực đàn hồi trong dao động của con lắc lò xo

I của lò xo và kích thích để vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng.. Trong quá trình dao động tỉ số độ lớn lực kéo lớn nhất và độ lớn lực kéo nhỏ nhất tác dụng lên O bằng 3; lò xo

DẠNG 6: BÀI TOÁN VỀ LỰC ĐÀN HỒI TRONG DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO

- Lực đàn hồi do lò xo tác dụng lên vật: 

ñh

F

+ Phương: trùng với trục lò xo

+ Chiều: ngược chiều biến dạng của lò xo

+ Độ lớn: F ñh k.  k.0x với 0 là độ biến dạng của lò xo khi cân bằng

- Độ lớn cực đại, cực tiểu của lực đàn hồi tác dụng lên vật:

0

0

min

0

 

 

   



      



    











ñh A ñh A ñh

F

Ví dụ 1 (Đại học 2013): Gọi M N I, , là các điểm trên một lò xo nhẹ, được treo thẳng đứng ở điểm O

cố định Khi lò xo có chiều dài tự nhiên thì OM MN NI  10cm Gắn vật nhỏ vào đầu dưới I của

lò xo và kích thích để vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng Trong quá trình dao động tỉ số

độ lớn lực kéo lớn nhất và độ lớn lực kéo nhỏ nhất tác dụng lên O bằng 3; lò xo dãn đều; khoảng cách lớn nhất giữa hai điểm M và N là 12cm Lấy g10 /m s ; 2 2 10 Vật dao động với tần số là

Hướng dẫn giải

+ Ở đây ta cần chú ý rằng, chắc chắn con lắc phải dao động với biên độ A nhỏ hơn độ dãn 0 của con lắc tại vị trí cân bằng, điều này đảm bảo lực kéo của lò xo tác dụng lên con lắc nhỏ nhất phải khác không

0

3

2

   

 



F

A

+ Chiều dài tự nhiên của lò xo 0 3MN 30cm 

0

2

4

 



       

 





cm

Vậy tần số của dao động này là  

0

2

 



g



Đáp án B

Trang 1

Ví dụ 2 (THPT QG 2019): Một con lắc lò xo

được treo vào một điểm cố định đang dao động

điều hòa theo phương thẳng đứng Hình bên là đồ

thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi F mà lò

xo tác dụng lên vật nhỏ của con lắc theo thời gian

.t Tại t0,15 ,s lực kéo về tác dụng lên vật có độ

lớn là

A 4,83 N B 4,43 N

C 3,43 N D 5,83 N

Hướng dẫn giải

Ta có:

0

4

         

   

    







ñh

ñh

Mặt khác ta có:

4       3

T



Phương trình lực kéo về:

    

kv

Tại 0,2 ; 5cos 25 0,2 0 7  

      

kv

          

t

Đáp án A.

Trang 2