Một con lắc lò xo có độ cứng 50 N/m, đầu trên gắn cố định, đầu dưới treo quả cầu nhỏ có khối lượng 1 kg sao cho vật có thể dao động không ma sát theo phương thẳng đứng trùng với trục lò xo. Lúc dầu dùng tấm ván phẳng đỡ quả cầu để lò không biến dạng. Sau đó cho tấm ván chuyển động đứng xuống dưới nhanh dần dều với gia tốc 1 m/s$^{2}$. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 10m/s$^{2}$. Khi quả cầu rời tấm ván nó dao động điều hòa. Biên độ dao động là

Một con lắc lò xo có độ cứng 50 N/m, đầu trên gắn cố định, đầu dưới treo quả cầu nhỏ có khối lượng 1 kg sao cho vật có thể dao động không ma sát theo phương thẳng đứng trùng với trục lò xo. Lúc dầu dùng tấm ván phẳng đỡ quả cầu để lò không biến dạng. Sau đó cho tấm ván chuyển động đứng xuống dưới nhanh dần dều với gia tốc 1 m/s$^{2}$. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 10m/s$^{2}$. Khi quả cầu rời tấm ván nó dao động điều hòa. Biên độ dao động là
A. 8,2 cm.   
B. 8,7 cm. 
C. 1,2 cm. 
D. 1,5 cm.

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án: B
Xét hệ quy chiếu gắn với tấm ván, trong quá trình dao động cho tới khi rời tấm ván, quả cầu chịu tác dụng của ba lực: Fđh,Fqt,PVật rời tấm ván khi:
F$_{đh}$ + F$_{qt}$ > P
⇔ Kx +ma > mg⇔ x > 0,18Biên độ dao động khi vật rời tấm ván:
A = √[(v$^{2}$/ω$^{2}$) + (Δl – x)$^{2}$]
(v = √(2ax) vận tốc của quả cầu chính là vận tốc tấm ván)Được A=8,7 cm