Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật M có khối lượng 400 g và lò xo có

* Hướng dẫn giải

Đáp án A

Hướng dẫn:

Nhận thấy rằng với cách kích thích bằng va chạm cho con lắc lò xo nằm ngang, chỉ làm thay đổi tần số góc của hệ (do m thay đổi) chứ không làm thay đổi vị trí cân bằng của hệ.

+ Tần số góc của con lắc sau va chạm ${\omega }^{\text{'}}=\sqrt{\frac{k}{M+m}}=\sqrt{\frac{40}{0,4+0,1}}=4\sqrt{5}$

Tốc độ của vật M khi đi qua vị trí cân bằng $v_M=\omega A=\sqrt{\frac{k}{m}}A=50$cm/s.

→ Vận tốc của hệ hai vật sau khi thả nhẹ vật m lên vật M tuân theo định luật bảo toàn độ lượng $v_0=\frac{M{v}_M}{M+m}=40$cm/s

→ Biên độ dao động mới của hệ $A^{\text{'}}=\sqrt{{x^{\text{'}}}^2+{\left(\frac{v^{\text{'}}}{{\omega }^{\text{'}}}\right)}^2}$ , trong đó v′ và x′ được xác định ở cùng một thời điểm, do vậy nếu ta chọn thời điểm mà$v\prime = v_0$ thì x′ = 0 (do hệ M và M đang ở vị trí cân bằng) → $A^{\text{'}}=\frac{40}{4\sqrt{5}}=2\sqrt{5}$ cm