Bộ đề thi Vật lý THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (Đề số 5)

Một con lắc lò xo gồm một lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật M có

38/40

Một con lắc lò xo gồm một lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật M có khối lượng 3 kg được đặt trên mặt phẳng ngang. Khi M đang ở vị trí cân bằng thì một vật nhỏ m có khối lượng 1 kg chuyển động với tốc độ 2 m/s về phía đầu cố định của lò xo và dọc theo trục lò xo đến va chạm vào M. Biết va chạm mềm và bỏ qua ma sát. Biên độ dao động của hệ sau va chạm là

10 cm.

5 cm.

6 cm.

8 cm.

Giải thích

Áp dụng định luật bảo toàn cho hệ hai vật ngay trước và sau va chạm ta có:

mv=M+mvmax⇒vmax=mvM+m=1.23+1=0,5m/s

Tần số góc của hệ dao động:

ω=km+M=1001+3=5rad/s

Lại có:

vmax=ωA⇔0,5=5.A⇒A=0,1m=10cm

Chọn A.