Một con lắc lò xo gồm một lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật M có khố

Một con lắc lò xo gồm một lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật M có khố

4.7/5

Tác giả: Thầy Tùng

Đăng ngày: 18 Aug 2022

Lưu về Facebook:

Câu hỏi:

Một con lắc lò xo gồm một lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật M có khối lượng 3 kg được đặt trên mặt phẳng ngang. Khi M đang ở vị trí cân bằng thì một vật nhỏ m có khối lượng 1 kg chuyển động với tốc độ 2 m/s về phía đầu cố định của lò xo và dọc theo trục lò xo đến va chạm vào M. Biết va chạm mềm và bỏ qua 
ma sát. Biên độ dao động của hệ sau va chạm là 

Đáp án án đúng là: A

Lời giải chi tiết:

Phương pháp: 
Tần số góc: $\Large \omega=\sqrt{\dfrac{k}{m}}$
Vận tốc của vật tại VTCB: $\Large v_{\max }=\omega A$
Định luật bảo toàn động lượng: $\Large p_{\text {truoc }}=P_{\text{sau}}$
Cách giải: 
Áp dụng định luật bảo toàn cho hệ hai vật ngay trước và sau va chạm ta có: 
 $\Large m v=(M+m) v_{\text {max}} \Rightarrow v_{\text {max}}=\dfrac{m v}{M+m}=\dfrac{1.2}{3+1}=0,5 m / s$
Tần số góc của hệ dao động: $\Large \omega=\sqrt{\dfrac{k}{m+M}}=\sqrt{\dfrac{100}{1+3}}=5 rad / s$
Lại có: $\Large v_{max}=\omega A \Leftrightarrow 0,5=5 A \Rightarrow A=0,1 m=10 cm$
Chọn A.