(Câu 39 Đề thi THPT QG 2017 – Mã đề 204): Một lò xo nhẹ có độ cứng 75 N/m, đầu trên của lò xo treo vào một điểm cố định. Vật A có khối lượng 0,1 kg được treo vào đầu dưới của lò xo. Vật B có khối lượng 0,2 kg treo vào vật A nhờ một sợi dây mềm, nhẹ, không dãn và đủ dài để khi chuyển động vật A và vật B không va chạm nhau (hình bên). Ban đầu giữ vật B để lò xo có trục thẳng đứng và dãn 9,66 cm (coi 9 , 66 ≈ 4 + 4 2 ) rồi thả nhẹ. Lấy g = 10 m/s2 và π2 = 10. Thời gian tính từ lúc thả vật B đến khi vật A dừng lại lần đầu là
A. 0,19 s
B. 0,21 s
C. 0,17 s
D. 0,23 s
Đáp án A
Ban đầu hệ hai vật dao động với biên độ:
A = 9,66 – 4= 4 2 c m ;
Xét các lực tác dụng vào vật B: mBg – T = mBa =>
T = mB(g – a)= mB (g + ω 2 x )
Dây còn căng khi T ≥ 0
Vậy cả 2 vật cùng chuyển động từ biên dương đến vị trí có li độ x = - 4 hết thời gian
Tại x = - 4 cm, 2 vật có cùng vận tốc
Từ x = -4 cm thì vật mA đi lên chậm hơn mB nên dây sẽ trùng.
Khi đó mA nhận OA làm VTCB mới, cách vị trí đoạn ∆ l O A = 4 3 c m nên mA dao động với biên độ
Thời gian mA đi từ x1 đến biên âm của nó là :
Thời gian cần tìm là t = t1 + t2 = 0,1885 s
