Một vật có khối lượng m1 = 1,25kg mắc vào lò xo nhẹ có độ cứng k = 200 N/m, đầu kia

37/40

Một vật có khối lượng m1=1,25 kg mắc vào lò xo nhẹ có độ cứng k = 200 N/m, đầu kia của lò xo gắn chặt vào tường. Vật và lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang có ma sát không đáng kể. Đặt vật thứ hai có khối lượng m2=3,75 kg sát với vật thứ nhất rồi đẩy chậm hai vật cho lò xo bị nén lại 8 cm. Khi thả nhẹ chúng ra, lò xo đẩy hai vật chuyển động về một phía. Lấy π2=10, khi lò xo giãn cực đại lần đầu tiên thì hai vật cách xa nhau một đoạn là

(2π−4)cm

16cm

(4π−8)cm

(4π−4)cm

Giải thích

Đáp án A

Một vật có khối lượng m1 = 1,25kg mắc vào lò xo nhẹ có độ cứng k = 200 N/m, đầu kia (ảnh 1)

Tại vị trí cân bằng hai vật sẽ có tốc độ cực đại,

ngay sau đó vật sẽ chuyển động chậm dần

về biên, vật thì chuyển động thẳng đều với

vận tốc cực đại do đó hai vật sẽ tách ra khỏi

nhau tại vị trí này.

Lò xo giãn cực đại lần đầu tiên khi đi đến biên dương lần đầu, biên độ dao động của vật sau khi tách khỏi làvmax=ωA=ω'A'⇒A'=ωAω'=km1+m2Akm1=2001,25+3,75.82001,25=4 cm

Chu kì dao động mới của m1:T=2πm1k=0,5s

thời gian để vật đi từ vị trí cân bằng đến vị trí

lò xo giãn cực đại (x = +A) lần đầu tiên là Δt=T4=0,125s.

Quãng đường mà m₂ đã đi được trong khoảng

thời gian này là x2=vmax.t=ωA=2π cm

Khoảng cách giữa hai vật sẽ là Δx=x2−x1=2π−4cm.