Chọn kết luận đúng về dao động điều hoà của con lắc lò xo.

A. Quỹ đạo là đường hình sin.                         

B. Quỹ đạo là một đoạn thẳng.

C. Vận tốc tỉ lệ thuận với thời gian.                  

D. Gia tốc tỉ lệ thuận với thời gian.

Áp dụng công thức: \(\frac{{{x^2}}}{{{A^2}}} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}{A^2}}} = 1 \Rightarrow A = \sqrt {{x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}} = \sqrt {{{\left( { - 2} \right)}^2} + \frac{{{{10}^2}}}{{{5^2}}}} = 2\sqrt 2 {\rm{\;cm}}{\rm{.\;}}\)

Theo đề bài khi \({\rm{t}} = 0\) thì: \(x = - 2{\rm{\;cm}} = - \frac{{A\sqrt 2 }}{2} < 0\) và có chiều hướng về vị trí biên gần nhất (Hình 3.1G) nên \(\varphi = \frac{{3\pi }}{4}\).

Phương trình dao động: \(x = 2\sqrt 2 {\rm{cos}}\left( {5t + \frac{{3\pi }}{4}} \right)\left( {{\rm{cm}}} \right).\)

Đáp án đúng là A

Thiết lập và áp dụng công thức: \(\left\{ \begin{array}{l}\frac{{x_1^2}}{{{A^2}}} + \frac{{v_1^2}}{{{\omega ^2}{A^2}}} = 1\\\frac{{x_2^2}}{{{A^2}}} + \frac{{v_2^2}}{{{\omega ^2}{A^2}}} = 1\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x_1^2{\omega ^2} + v_1^2 = {\omega ^2}{A^2}\\x_2^2{\omega ^2} + v_2^2 = {\omega ^2}{A^2}\end{array} \right.\)

 \( \Rightarrow \omega = \sqrt {\frac{{v_2^2 - v_1^2}}{{x_1^2 - x_2^2}}} = \sqrt {\frac{{{{2.60}^2} - {{3.60}^2}}}{{9 - 2.9}}} = 20\,\,{\rm{rad/s}}{\rm{.}}\)

\( \Rightarrow A = \sqrt {x_1^2 + \frac{{v_1^2}}{{{\omega ^2}}}} = \sqrt {{3^2} + \frac{{3 \cdot {{60}^2}}}{{{{20}^2}}}} = 6\;{\rm{cm}}.\)