Xác định lực tác dụng cực đại cực tiểu tác dụng lên vật điểm treo lò xo chiều dài lò xo vật dao động Kiến thức cần nhớ : a) Lực hồi phục(lực tác dụng lên vật): r F r x r a Lực hồi phục : – k m (luôn hướn vị trí cân bằng) Độ lớn: F k|x| mω2|x| Lực hồi phục đạt giá trị cực đại Fmax = kA vật qua vị trí biên (x = ± A) Lực hồi phục có giá trị cực tiểu Fmin = vật qua vị trí cân (x = 0) b) Lực tác dụng lên điểm treo lò xo: ∆l + x * Lực tác dụng lên điểm treo lò xo lực đàn hồi : F k + Khi lăc lò xo nằm ngang : ∆l 0 + Khi lắc lò xo treo thẳng đứng ∆l mg k g ω2 mgsin α k gsin α ω2 + Khi lắc nằm mặt phẳng nghiêng góc α :∆l * Lực cực đại tác dụng lện điểm treo : Fmax k(Δl + A) * Lực cực tiểu tác dụng lên điểm treo : + lắc nằm ngang Fmin = + lắc treo thẳng đứng nằm mặt phẳng nghiêng góc α Fmin k(Δl – A) Nếu : ∆l > A Fmin 0 Nếu : Δl ≤ A c) Lực đàn hồi vị trí có li độ x (gốc O vị trí cân ): + Khi lăc lò xo nằm ngang F= kx + Khi lắc lò xo treo thẳng đứng nằm nghiêng góc α : F = k|∆l + x| d) Chiều dài lò xo : l0 – chiều dài tự nhiên lò xo : a) lò xo nằm ngang: Chiều dài cực đại lò xo : lmax = l0 + A Chiều dài cực tiểu lò xo : lmin = l0 A b) Khi lắc lò xo treo thẳng đứng nằm nghiêng góc α : Chiều dài vật vị trí cân : lcb = l0 + ∆l Chiều dài cực đại lò xo : lmax = l0 + ∆l + A Chiều dài cực tiểu lò xo : lmin = l0 + ∆l – A Chiều dài ly độ x : l = l0 + ∆l + x – Phương pháp : * Tính Δl (bằng công thức trên) * So sánh Δl với A π2 T2 * Tính k mω2 m m4π2f2 ⇒ F , l Bài tập : a Ví dụ : Con lắc lò xo treo vào giá cố định, khối lượng vật nặng m 100g Con lắc dao động điều hoà theo phương trình x cos(10 t)cm Lấy g 10 m/s2 Lực đàn hồi cực đại cực tiểu tác dụng lên giá treo có giá trị : A Fmax 1,5 N ; Fmin = 0,5 N B Fmax = 1,5 N; Fmin= N C Fmax = N ; Fmin = 0,5 N D Fmax= N; Fmin= N A = 1cm = 0,01m g ∆l = = 0,02m ω k = mω2 = 50N / m HD : Fmax k(Δl + A) với ⇒ Fmax 50.0,03 1,5N Chọn : A Con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa với phương trình x 2cos20t(cm) Chiều dài tự nhiên lò xo l0 30cm, lấy g 10m/s2 Chiều dài nhỏ lớn lò xo trình dao động A 28,5cm 33cm B 31cm 36cm C 30,5cm 34,5cm D 32cm 34cm A = 2cm = 0,02m g ∆l = = 0,025m ω l0 = 0,3m HD : lmax = l0 + ∆l + A ⇒ ⇒ lmax = 0,3 + 0,025 + 0,02 0,345m 34,5cm lmin = l0 + ∆l – A 0,3 + 0,025 0,02 0,305m 30,5cm Chọn : C b – Vận dụng : Một lắc lò xo treo thẳng đứng dao động với biên độ 4cm, chu kỳ 0,5s Khối lượng nặng 400g Lấy π2 10, cho g 10m/s2 Giá trị lực đàn hồi cực đại tác dụng vào nặng : A 6,56N, 1,44N B 6,56N, N C 256N, 65N D 656N, 0N Con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có khối lượng không đáng kể Hòn bi vị trí cân kéo xuống theo phương thẳng đứng đoạn 3cm thả cho dao động Hòn bi thực 50 dao động 20s Cho g π210m/s2 Tỉ số độ lớn lực đàn hồi cực đại lực đàn hồi cực tiểu lò xo dao động là: A B C D 3 Một vật treo vào lò xo làm dãn 4cm Cho g π210m/s2 Biết lực đàn hồi cực đại cực tiểu 10N 6N Chiều dài tự nhiên lò xo 20cm Chiều dài cực tiểu cực đại lò xo trình dao động : A 25cm 24cm B 24cm 23cm C 26cm 24cm D 25cm 23cm Một lắc lò xo treo thẳng đứng, đầu cố định, đầu treo vật m 100g Kéo vật xuống vị trí cân theo phương thẳng đứng buông nhẹ Vật dao động theo phương trình: x π 5cos(4πt + )cm Chọn gốc thời gian lúc buông vật, lấy g 10m/s2 Lực dùng để kéo vật trước dao động có độ lớn : A 1,6N B 6,4N C 0,8N D 3,2N Một chất điểm có khối lượng m 50g dao động điều hoà đoạn thẳng MN 8cm với tần số f 5Hz Khi t 0 chất điểm qua vị trí cân theo chiều dương Lấy π2 10 Ở thời điểm t 1/12s, lực gây chuyển động chất điểm có độ lớn : A 10N B N C 1N D.10 N