Một vật có khối lượng m₁ = 80 g đang cân bằng ở đầu trên của một lò xo có độ cứng k = 20 N/m, đặt thẳng đứng trên mặt bàn nằm ngang. Thả một vật nhỏ m₂ = 20 g, rơi tự do từ độ cao bằng bao nhiêu so với vật m₁, để sau va chạm mềm hai vật dao động dao động điều hòa với vận tốc cực đại 30 cm/s? Lấy g = 10(m/s²):

0,8 cm.

22,5 cm.

45 cm.

20 cm.

Đáp án và lời giải

Đáp án:D

Lời giải:

Phân tích: là vị trí cân bằng của vật là vị trí cân bằng của hai vật và

-Vận tốc của ngay trước khi va chạm: .

-Gọi lần lượt là vận tốc của vật và trước khi va chạm Và v là vận tốc của hai vật sau va chạm -Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho va chạm mềm, ta có: ( đang đứng yên: ) -Sau khi va chạm vật sẽ dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng với tần số góc: Ngay sau khi va chạm vật có li độ x và vận tốc v: Với: