Một con lắc lò xo có độ cứng 40 N/m và vật nhỏ m khối lượng 150g , đang nằm yên trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang . Một vật nhỏ m' khối lượng 250g chuyển động dọc theo trục lò xo với tốc độ 4m/s đến va chạm mềm với vật m . Bỏ qua mọi ma sát , sau va chạm , cơ năng của hệ vật là ?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án B
Phương pháp: Áp dụng định luật bảo toàn động lượng và lí thuyết về bài toán thay đổi tần số góc trong dao động điều hòa
Cách giải:
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho vật M và m trước và sau khi va chạm ta có:
- Sau khi va chạm, con lắc lò xo sẽ dao động điều hòa với tần số góc
- Vận tốc khi đi qua vị trí cân bằng là vận tốc cực đại:
Chọn A.
Tốc độ của hai vật ngay sau khi va chạm:
Ngay sau khi va chạm hệ có động năng ( m 1 + m 2 ) V 2 2 khi hệ dừng lại lần 1 chúng đã đi được quãng đường là A nên lực ma sát thực hiện được công là μ ( m 1 + m 2 ) g A
Do đó, cơ năng còn lại lúc này:
Hướng dẫn: Chọn đáp án A
Vì va chạm mềm nên tốc độ của hai vật ngay sau va chạm:
Đáp án A
Khi vật đang ở vị trí cân bằng ta tác dụng vào nó một lực F có độ lớn không đổi theo phương trục lò xo
⇒ v m a x = F m k
Va chạm mềm, động lượng được bảo toàn.
Động lượng trước: \(p_t=0,25.4=1(kgm/s)\)
Động lượng sau: \(p_s=(0,25+0,15).v=0,4.v\)
\(p_t=p_s\Rightarrow 0,4.v=1\Rightarrow v=2,5(m/s)\)
Cơ năng của hệ chính là động năng sau va chạm: \(W=\dfrac{1}{2}.0,4.2,5^2=1,25(J)\)