CHUYÊN ĐỀ CON LẮC LÒ XO
Dạng 1: Chu kỳ và tần số của con lắc lò xo
- Áp dụng công thức về chu kì và tần số:

; T =

- Vận dụng tỉ số giữa chu kì và tần số:


Con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng:
ở vị trí cân bằng: Fđh = P
k
= mg
(
: độ dãn lò xo khi ở vị trí cân bằng )

và

+ Chiều dài ở vị trí cân bằng: lcb = l0 +
( lcb = l0 -
)
+ Chiều dài cực đại lò xo khi dao động: lmax = lcb + A
+ Chiều dài cực tiểu khi lò xo dao động: lmin = lcb – A
+ Ở vị trí có li độ x , chiều dài lò xo là: l = lcb

+ Lực đàn hồi tác dụng vào vât khi dao động: Fđh = k.

( x = A )
Nếu :
> A

; nếu
< A
Fmin = 0
+ Lực hồi phục tác dụng vào vật khi vật dao động: Fhp = k.
( x: li độ của vật khi vật dao động )
Fhp max = kA ( vật ở VT biên); Fhp min = 0 (vật ở VTCB)
Bài tập vận dụng
Câu 1: Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng 400g, lò xo khối lượng không đáng kể và có độ cứng 100N/m. Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang. Lấy
. Dao động của con lắc có chu kì là:
A. 0,8s
B. 0,4s
C. 0,2s
D. 0,6s

Câu 2: Một vật gắn vào một lò xo có độ cừng k = 100 N/m, Vật dao động điều hoà với chu kỳ 0,2 s. Lấy
= 10. Tính khối lượng của vật
Câu 3: Một vật nặng gắn vào một lò xo có độ cứng k = 100 N/m dao động điều hoà, thực hiện 10 dao động trong 4 s. Tính chu kỳ dao động và khối lượng của vật. Lấy
= 10.
Câu 4: Gắn quả cầu có khối lượng m1 vào lò xo, hệ thống dao động với chu kỳ T1 = 0,6 s. Thay quả cầu này bằng quả cầu khác có khối lượng m2 thì hệ dao động với chu kỳ T2 = 0,8 s. Tính chu kỳ dao động của hệ gồm hai quả cầu cùng gắn vào lò xo.
Câu 5: Quả cầu có khối lượng m gắn vào đầu 1 lo xo. Gắn thêm vào lò xo vật có khối lượng m1 = 120 g thì tần số dao động của hệ là 2,5 Hz. Lại gắn thêm vật có khối lượng m2 = 180 g thì tần số dao động của hệ là 2 Hz. Tính khối lượng của quả cầu và tần số của hệ (
=10).
Dạng 2: Phương trình dao động điều hòa
+Phương trình dao động: x = Acos(
) (
)
+Phương trình vận tốc: v = x’ = -

( x = 0) Vật ở VTCB
+Phương trình gia tốc: a= x’’=
=

(x =
) Vật ở VTB
+Công thức độc lập với thời gian t :

Bài tập vận dụng
Câu 1: Cho các phương trình dao động sau:
a)
cos 4
( cm)
b) x2 = -sin t ( cm )
c) x3 = -2 cos
(cm)
d) x4 = 5 cos
( cm )


Hãy xác định chu kì, biên độ, pha ban đầu của mỗi dao động
Câu 2: Một vật dao động điều hoà xung quanh vị trí cân bằng, dọc theo trục x’ox có li độ thoả mãn phương trình:

(cm)
a) Tìm biên độ, chu kỳ. pha ban đầu của dao động
b) Tính vận tốc của vật khi nó đang dao động ở vị trí có li độ x = 3 ( cm)
Câu 3: Một vật dao động điều hoà theo phương trình: x =5cos 2
( cm)
a) Xác định biên độ dao động, chu kỳ, pha ban đầu của dao động
b) Lập biểu thức của vận tốc và gia tốc
c) Tính vận tốc và gia tốc ở thời điểm
.
Dạng 3: Dạng năng lượng con lắc lò xo
- Cơ năng: E = Et + Eđ
- Thế năng: Et =

- Động năng: Eđ =

( không đổi )
- Chú ý: + Do gốc thế năng chọn ở vị trí cân bằng nên x là li độ của dao động
+ E = Eđ max =
( v0 là vận tốc của vật ở vị trí cân bằng )
+ Từ E = Et + Eđ

=
+

A2