Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật nặng M có khối lượng 200 g và lò xo có hệ số cứng 40 N/m đang dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng với biên độ 10 cm. Khi M qua vị trí cân bằng người ta thả nhẹ vật m có khối lượng 200 g lên M (m dính chặt ngay vào M). Sau đó hệ con lắc lò xo m và M dao động với biên độ là
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án A
Hướng dẫn:
Nhận thấy rằng với cách kích thích bằng va chạm cho con lắc lò xo nằm ngang, chỉ làm thay đổi tần số góc của hệ (do m thay đổi) chứ không làm thay đổi vị trí cân bằng của hệ.
+ Tần số góc của con lắc sau va chạm ω ' = k M + m = 40 0 , 4 + 0 , 1 = 4 5
Tốc độ của vật M khi đi qua vị trí cân bằng v M = ω A = k m A = 50 cm/s.
→ Vận tốc của hệ hai vật sau khi thả nhẹ vật m lên vật M tuân theo định luật bảo toàn độ lượng v 0 = M v M M + m = 40 cm/s
→ Biên độ dao động mới của hệ A ' = x ' 2 + v ' ω ' 2 , trong đó v′ và x′ được xác định ở cùng một thời điểm, do vậy nếu ta chọn thời điểm mà v ′ = v 0 thì x′ = 0 (do hệ M và M đang ở vị trí cân bằng) → A ' = 40 4 5 = 2 5 cm
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án A
Tốc độ của vật M khi đi qua vị trí cân bằng
Vận tốc của hệ hai vật ngay khi thả nhẹ vật m lên vật M là:
Quá trình trên chỉ làm thay đổi tần số góc của dao động mà không làm thay đổi vị trí cân bằng, do vậy v 0 cùng chính là tốc độ cực đại của hệ dao động lúc sau:
STUDY TIP
Vì đây là hệ đang nằm ngang nên khi có vật được thả thêm thì chỉ có tần số thay đổi còn vị trí cân bằng không thay đổi.
Lưu ý đối với hệ con lắc lò xo đặt thẳng đứng thì vị trí cân bằng rõ ràng thay đổi nên phải xác định lại tọa độ để tìm chính xác biên độ dao động lúc sau của vật.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án B
+ Xét con lắc lò xo trước va chạm:
Vận tốc của vật m ngay trước khi va chạm (ở VTCB): v 0 = A . ω = 5 . 10 = 50 ( c m / s )
+ Trong va chạm mềm, cấu tạo của con lắc lò xo thay đổi nên:
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
Biên độ của con lắc sau va chạm:
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án B
+ Xét con lắc lò xo trước va chạm:
Vận tốc của vật m ngay trước khi va chạm (ở VTCB):
+ Trong va chạm mềm, cấu tạo của con lắc lò xo thay đổi nên:
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:
Biên độ của con lắc sau va chạm:
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn A
+ Tần số góc của con lắc:
+ Tốc độ của M khi đi qua VTCB: v = ωA = 50cm/s.
+ Tốc độ của (M + m) khi qua VTCB:
+ Tần số góc của hệ con lắc:
+ Biên độ dao động của hệ:
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Giải thích: Đáp án B
Phương pháp: Sử dụng định luật bảo toàn động lượng
Cách giải:
Vận tốc của M khi qua VTCB:
Vận tốc của hai vật khi m dính vào M:
Cơ năng của hệ khi m dính vào M: