Hai xe đẩy được giữ chặt trên một mặt phẳng nằm ngang với một lò xo nén ở

Câu hỏi số 761962:

Vận dụng

Hai xe đẩy được giữ chặt trên một mặt phẳng nằm ngang với một lò xo nén ở giữa.

Khi chúng được thả ra, các xe đẩy mất tiếp xúc với lò xo. Xe đẩy có khối lượng 2 kg di chuyển sang trái với tốc độ là 2 m/s.

Có bao nhiêu thế năng đàn hồi khi lò xo bị nén?

A. 4 J.

B. 6 J.

C. 8 J.

D. 12 J.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:761962

Phương pháp giải

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ kín và định luật bảo toàn cơ năng (thế năng đàn hồi của lò xo chuyển hóa hoàn toàn thành động năng của hai xe).

Giải chi tiết

Gọi xe 2 kg là xe 1, xe 1 kg là xe 2. Bỏ qua ma sát, hệ hai xe + lò xo là hệ kín.

Ban đầu hệ đứng yên, động lượng bằng 0.

Theo định luật bảo toàn động lượng: $m_1\vec{v}_1 + m_2\vec{v}_2 = 0 \Rightarrow m_1v_1 = m_2v_2$ (về độ lớn)

Suy ra tốc độ của xe 1 kg là: $v_2 = \frac{m_1v_1}{m_2} = \frac{2 \cdot 2}{1} = 4$ m/s.

Theo định luật bảo toàn cơ năng, thế năng đàn hồi của lò xo khi bị nén bằng tổng động năng của hai xe khi mất tiếp xúc với lò xo: $W_t = W_{đ1} + W_{đ2} = \frac{1}{2}m_1v_1^2 + \frac{1}{2}m_2v_2^2$ $W_t = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 2^2 + \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot 4^2 = 4 + 8 = 12$ J.

Đáp án cần chọn là: D

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.