Một con lắc lò xo, lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng 50 N/m, vật nặng khối

Câu hỏi số 391465:

Vận dụng cao

Một con lắc lò xo, lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng 50 N/m, vật nặng khối lượng M = 200 g có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng ngang. Hệ đang ở trạng thái cân bằng, dùng vật m = 300 g bắn vào M theo phương nằm ngang với vận tốc 2 m/s. Sau khi va chạm, hai vật dính vào nhau và cùng dao động theo phương ngang trùng với trục của lò xo. Tính gia tốc cực đại của hệ (M + m)

A. \(10\,\,m/{s^2}\)

B. \(15\,\,m/{s^2}\)

C. \(12\,\,m/{s^2}\)

D. \(1,2\,\,m/{s^2}\)

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:391465

Phương pháp giải

Tần số góc của hệ sau va chạm: \(\omega = \sqrt {\dfrac{k}{{m + M}}} \)

Vận tốc của hệ sau va chạm: \({v_1} = \dfrac{{mv}}{{M + m}}\)

Biên độ dao động: \(A = \dfrac{{{v_{\max }}}}{\omega }\)

Gia tốc cực đại: \({a_{\max }} = A{\omega ^2}\)

Giải chi tiết

Tốc độ góc của hệ sau va chạm là: \(\omega = \sqrt {\dfrac{k}{{m + M}}} = \sqrt {\dfrac{{50}}{{0,2 + 0,3}}} = 10\,\,\left( {rad/s} \right)\)

Vận tốc của hệ sau va chạm là: \({v_1} = \dfrac{{mv}}{{M + m}} = \dfrac{{0,3.2}}{{0,2 + 0,3}} = 1,2\,\,\left( {m/s} \right)\)

Mà \({v_1} = {v_{\max }} \Rightarrow A = \dfrac{{{v_1}}}{\omega } = \dfrac{{1,2}}{{10}} = 0,12\,\,\left( m \right) = 12\,\,\left( {cm} \right)\)

Gia tốc cực đại của hệ là: \({a_{\max }} = A{\omega ^2} = 0,{12.10^2} = 12\,\,\left( {m/{s^2}} \right)\)

Đáp án cần chọn là: C

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.