Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có một đầu cố định

Hướng dẫn:

Giai đoạn 1: Hai vật dao động điều hòa với biên độ A = 8 cm quanh vị trí cân bằng O từ biên về vị trí cân bằng.

+ Tần số góc dao động của hệ ω=km1+m2=k2m rad/s.

→ Khi hệ hai vật đến O, ta có v = vmax = ωA = 8ω cm/s.

Giai đoạn 1: Vật m₁ dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O, vật m₂ chuyển động thẳng đều ra xa với tốc độ v2 = vmax.

+ Tần số góc của con lắc sau khi vật m2 tách ra khỏi m1 ω'=km1=km=2ωrad/s → T'=2π2ω=2πωs.

Tại vị trí vật m2 tách khỏi vật m1, ta có x′ = 0, v′ = vmax.

→ Biên độ dao động mới của m1 là A1=vmaxω'=8ωω'=42 cm.

+ Lò xo giãn cực đại lần đầu tiên kể từ thời điểm hai vật tách nhau ứng với Δt = 0,25T s.

→ Khoảng cách giữa hai vật lúc đó là Δx=x2−x1=vmaxT'4−A1=8ω2π4ω−42=3,22 cm.

Đáp án D