Câu 21. Một con lắc dao động điều hòa trên quỹ đạo dài 2 cm với chu kỳ 0,2 s, vật dao động có khối lượng 100 g. Lấy pi ^ 2 = 10 Chọn gốc tọa độ O tại vị trí cân bằng, gốc thời gian khi vật ở vị trí có li độ dương cực đại. Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp lực kéo về có độ lớn bằng 0,5 N là

A. 0, 2/3 s

B. 0,22/3s

C. 0,12s

D. 0,1/3s

Đáp án:

 D

Giải thích các bước giải:

Ta có: 

\(\begin{array}{l}
\omega  = \dfrac{{2\pi }}{T} = \dfrac{{2\pi }}{{0,2}} = 10\pi \left( {rad/s} \right)\\
 \Rightarrow \sqrt {\dfrac{k}{m}}  = 10\pi  \Rightarrow k = 100\left( N \right)\\
\left| x \right| = \dfrac{F}{k} = \dfrac{{0,5}}{{100}} = {5.10^{ - 3}}\left( m \right) = 0,5\left( {cm} \right)\\
A = \dfrac{l}{2} = \dfrac{2}{2} = 1\left( {cm} \right)\\
\cos \alpha  = \dfrac{{\left| x \right|}}{A} = \dfrac{{0,5}}{1} = 0,5 \Rightarrow \alpha  = \dfrac{\pi }{3}\\
t = \dfrac{{2\left( {\dfrac{\pi }{2} - \alpha } \right)}}{\omega } = \dfrac{{\dfrac{\pi }{3}}}{{10\pi }} = \dfrac{1}{{30}}\left( s \right)
\end{array}\)