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 m1 có gia tốc là – 2(cm/s2) thì một vật có khối lượng m2 với (m1 = 2m2 ) chuyển động dọc theo trục của lò xo đến va chạm đàn 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√3 (cm/s). Quãng đường mà vật m1 đi được từ lúc va chạm đến khi vật m1 đổi chiều chuyển động lần đầu tiên là:

Câu hỏi số 5536:

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 m₁ có gia tốc là – 2(cm/s²) thì một vật có khối lượng m₂ với (m₁= 2m₂ ) chuyển động dọc theo trục của lò xo đến va chạm đàn 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√3 (cm/s). Quãng đường mà vật m₁đi được từ lúc va chạm đến khi vật m₁ đổi chiều chuyển động lần đầu tiên là:

A. 4 cm.

B. 6 cm.

C. 6,5 cm.

D. 2 cm.

Đáp án đúng là: B

Giải chi tiết

Biên độ dao động của con lắc đơn trước khi va chạm: $a_{max}=\omega ^{2}A_{1}\Rightarrow A_{1}=\frac{a_{max}}{\omega ^{2}}=\frac{2}{\left(\frac{2\pi }{2\pi } \right)^{2}}=2cm$ Khi va chạm với vật m2 ta áp dụng đinh luật bảo toàn động lượng và cơ năng:m₂v_o2 = m₁v₁ + m₂v₂ => v₀₂ = 2 v₁ + v₂ (1)

½ m₂v_o2² = ½ m₁v₁² + ½ m₂v₂² => v₀₂² = 2 v₁² + v₂² (2)

Từ (1) và (2) ta có: v₁=2 $\sqrt{3}$ cm/sSau va chạm, biên độ dao động của vật m₁

A' = $\sqrt{x^{2}_{1}+\frac{v^{2}}{\omega ^{2}}}=\sqrt{2^{2}+\frac{(2\sqrt{3})^{2}}{1^{2}}}$ = 4 cm Vậy quãng đường đi được từ lúc va chạm đến khi đổi chiều lần đầu là S = 2 + 4 = 6 cm

Xem lời giải Hỏi đáp / Thảo luận

Câu hỏi:5536

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, 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.