Đáp án: $v=\sqrt{2} \ m/s$

Giải:

`Δl_0=5cm=0,05m`

`Δl=10cm=0,1m`

Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng

Khối lượng của quả cầu:

`P=F_{dh}`

⇔ `mg=kΔl_0`

⇒ `m=\frac{kΔl_0}{g}=\frac{200.0,05}{10}=1 \ (kg)`

Khi lò xo bị dãn một đoạn 10cm:

Động năng bằng không.

Thế năng trọng trường của vật:

`W_t=-mgΔl=-1.10.0,1=-1 \ (J)`

Thế năng đàn hồi của vật:

`W_{dh}=\frac{1}{2}k(Δl+Δl_0)^2`

`W_{dh}=\frac{1}{2}.200.(0,1+0,05)^2=2,25 \ (J)`

Khi lò xo trở về vị trí cân bằng:

Động năng của vật:

`W'_d=\frac{1}{2}mv^2=0,5v^2`

Thế năng trọng trường của vật bằng không.

Thế năng đàn hồi của vật:

`W'_{dh}=\frac{1}{2}kΔl_0^2=\frac{1}{2}.200.0,05^2=0,25 \ (J)`

Bảo toàn cơ năng:

`W_t+W_{dh}=W'_d+W'_{dh}`

⇔ `-1+2,25=0,5v^2+0,25`

⇒ $v=\sqrt{2} \ (m/s)$