Khoảng cách giữa 2 vật m, M

Bài toán
Một con lắc lò xò nằm ngang gồm 1 lò xo nhẹ một đầu cố định đầu kia gắn vật nhỏ m. Ban đầu vật m giữ ở vị trí lò xo nén 9cm. Vật M có khối lượng bằng nửa vật m và nằm sát m. Thả nhẹ m để hai vật chuyển động theo phương của trục lò xo. Bỏ qua ma sát ở thời điểm lò xo có chiều dài cực đại lần đầu tiên thì khoảng cách giữa 2 vật m và M là
A. 6,42cm
B. 3,18cm
C. 4,19cm
D. 5,39cm
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Một con lắc lò xò nằm ngang gồm 1 lò xo nhẹ một đầu cố định đầu kia gắn vật nhỏ m. Ban đầu vật m giữ ở vị trí lò xo nén 9cm. Vật M có khối lượng bằng nửa vật m và nằm sát m. Thả nhẹ m để hai vật chuyển động theo phương của trục lò xo. Bỏ qua ma sát ở thời điểm lò xo có chiều dài cực đại lần đầu tiên thì khoảng cách giữa 2 vật m và M là
A. 6,42cm
B. 3,18cm
C. 4,19cm
D. 5,39cm
Bài này có công thức tính nhanh là $d=\left(\dfrac{\pi }{2}-1\right)A.\sqrt{\dfrac{m}{m+M}}$
Thay số ta được đáp án C. 4,19cm
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Cậu ơi cm công thức chứ
Lời giải

Khi qua vị trí cân bằng, vận tốc 2 vật là v
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho quá trình hai vật chuyển động từ vị trí lò xo bị nén đến khi hai vật qua vị trí cân bằng:
$\dfrac{k{\Delta l}^2}{2}=\dfrac{\left(m+M\right)v^2}{2}$
$ \Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{k}{M+m}}\Delta l$(1)
Đến vị trí cân bằng, vật m chuyển động chậm dần, M chuyển động thẳng đều, hai vật tách ra, hệ con lắc lò xo chỉ còn m gắn với lò xo.
Khi lò xo có độ dài cực đại thì m đang ở vị trí biên, thời gian chuyển động từ vị trí cân bằng đến vị trí biên là $\dfrac{T}{4}$
Khoảng cách của hai vật lúc này: $\Delta x=x_2-x_1=v\dfrac{T}{4}-A$
$=v\dfrac{2\pi \sqrt m}{4\sqrt k}-\dfrac{v\sqrt m}{\sqrt k}$(2)
Từ (1) và (2) ta được: $\Delta x=\left(\dfrac{\pi }{2}-1\right)\sqrt{\dfrac{m}{m+M}}.\Delta l$. Thay số ta được $\Delta x=4,19cm$. Chọn C
 
Last edited:

Quảng cáo

Back
Top