Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang với chu kỳ T = 2π s,quả cầu

Câu hỏi số 249867:

Vận dụng

Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang với chu kỳ T = 2π s,quả cầu nhỏ có khối lượng m₁. Khi lò xo có độ dài cực đại và vật m₁có gia tốc là –2 cm/s²thì một vật có khối lượng m₂ (m₁ = 2m₂) chuyển động dọc theo trục của lò xo đến va chạmđàn hồi xuyên tâm với vật m₁ có hướng làm lò xo nén lại. Biết tốc độ chuyển động của vật m₂ ngay trước lúc va chạm là \(3\sqrt 3 cm/s\).Quãng đường mà vật m1 đi được từ lúc va chạm đến khi vật m₁ đổi chiều chuyển động là

A. 6,5 cm

B. 6 cm

C. 4 cm

D. 2 cm

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:249867

Giải chi tiết

+ Tần số góc của con lắc lò xo \({\omega _1} = {{2\pi } \over {{T_1}}} = 1\) rad/s

→ Khi vật ở vị trí biên \(\left| a \right| = {\omega ^2}{A_1} \to {A_1} = {{\left| a \right|} \over {{\omega ^2}}} = {2 \over {{1^2}}} = 2cm.\)

+ Tốc độ của vật sau va chạm \({v_{01}} = {{2{m_2}} \over {{m_1} + {m_2}}}{v_2} = {2 \over 3}3\sqrt 3 = 2\sqrt 3 cm/s\)

→ Quá trình va chạm không làm thay đổi tần số góc và vị trí căn bằng của con lắc biên độ của sau va chạm là \(A_2} = \sqrt {A_1^2 + {{\left( {{{{v_{01}}} \over \omega }} \right)}^2}} = \sqrt {{2^2} + {{\left( {{{2\sqrt 3 } \over 1}} \right)}^2}} = 4cm.\)

→ Vật đổi chiều chuyển động khi nó đến biên \( \to S = 2 + 4 = 6cm.\)

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.