+ Giai đoạn 1: Vật rơi xuống đĩa, vận tốc của vật khi chạm đĩa: \(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2.10.0,5}=\sqrt{10}\)(m/s) = \(100\sqrt{10}\)(cm/s)

Với h = 50 cm là độ cao so với mặt đĩa

+ Giai đoạn 2: Vật và đĩa cùng dao động, là dao động điều hòa.

Ở VTCB, lò xo nén: \(\Delta l_0=\frac{mg}{k}=\frac{0,1.10}{80}=0,0125m=1,25cm\)

Điều đó có nghĩa, sau khi vật chạm mặt đĩa thì nó đang có li độ -1,25cm và vận tốc \(100\sqrt{10}\)(cm/s)

\(\omega=\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{80}{0,1}}=20\sqrt{2}\)(rad/s)

Biên độ dao động: \(A=\sqrt{x^2+\frac{v^2}{\omega^2}}=\sqrt{1,25^2+\left(\frac{100\sqrt{10}}{20\sqrt{2}}\right)^2}=11,25cm\)

Lực nén của lò xo lên sàn đạt cực đại khi vật ở vị trí thấp nhất (biên độ dương)

Khi đó, lò xo nén: 11,25 + 1,25 = 12,5cm = 0,125m.

Lực đàn hồi max: \(F_{đh}=80.0,125=10N\)

Ta có: K = 25 N/m; Δl = 4 cm = 0,04 m.

Khi cân bằng ta có

\(\begin{array}{l}P = {F_{dh}} \Leftrightarrow mg = K.\left| {\Delta l} \right|\\ \Rightarrow m = \frac{{K.\left| {\Delta l} \right|}}{g} = \frac{{25.0,04}}{{9,8}} \approx 0,1(kg)\end{array}\)

Chọn đáp án B

Chọn gốc thế năng là mặt đất

+ Xét thời điểm t 1 khi vật m cách mặt đất 45cm ta có thế năng trọng trường của vật là:

W t 1 = m g h = 0 , 4.10.0 , 45 ( J )

+ Xét thời điểm khi mà vật nén lò xo cực đại lần đầu tiên từ sau khi thả rơi, ta có vật ở độ cao   h 1 với

l 0 = h 1 + A + Δ l 0 ⇒ h 1 = 0 , 37 − Δ l 0 − A

Lại có  Δ l 0 = m g k = 0 , 04 ( m ) ⇒ h 1 = 0 , 33 − A ( m )

Vì khi xuống vị trí thấp nhất, vận tốc của vật bằng 0 nên cơ năng tại thời điểm đó bằng tổng thế năng đàn hồi cộng thế năng trọng trường tại vị trí đó

W = k ( Δ l 0 + A ) 2 2 + m g h

Mà W t 1 = W ⇒ A = 4 5 ( c m )

Đáp án C

Hướng dẫn:

Hai vật sẽ tách khỏi nhau khi chúng cùng đi qau vị trí cân bằng. Tần số góc của hệ dao động ω = k 2 m .

→ Tốc độ của vật m tại vị trí hai vật tách nhau v   =   v m a x   =   ω A   =   8 ω .

+ Biến cố xảy ra chỉ làm thay đổi tần số góc của hệ dao động mà không làm thay đổi vị trí cân bằng của hệ.

→ Tần số góc của hệ dao động lúc sau ω = k m = 2 ω .

→ Biên độ dao động mưới của vật m là A = v m a x ω ' = 8 ω ω ' = 4 2 cm.

+ Năng lượng của hệ E = 0 , 5 k A ' 2 = 16 m J .

Đáp án B

Chọn gốc thế năng là mặt đất

+ Xét thời điểm  t 1  khi vật m cách mặt đất 45cm ta có thế năng trọng tường của vật là:  W t 1 = m g h = 0,4.10.0,45 ( J )

+ Xét thời điểm khi mà vật nén lò xo cực đại lần đầu tiên từ sau khi thả rơi, ta có vật ở độ cao  h 1 với  l 0 = h 1 + A + Δ l 0 ⇒ h 1 = 0,37 − Δ l 0 − A

Lại có  Δ l 0 = m g k = 0,04 ( m ) ⇒ h 1 = 0,33 − A ( m )

Vì khi xuống vị trí thấp nhất, vận tốc của vật bằng 0 nên cơ năng tại thời điểm đó bằng tổng thế năng đàn hồi cộng thế năng trọng tường tại vị trí đó

⇒ W = k Δ l 0 + A 2 2 + m g h

Mà  W t 1 = W ⇒ A = 4 5 ( c m )

Chọn đáp án B

P t = F ⇒ M g sin α = k x ⇒ x = M g sin α k

Đáp án B

Chọn gốc thế năng là mặt đất.

+ Xét thời điểm t₁ khi vật m cách mặt đất 45cm ta có thế năng trọng tường của vật là:

+ Xét thời điểm khi mà vật nén lò xo cực đại lần đầu tiên từ sau khi thả rơi, ta có vật ở độ cao h₁ với

Lại có 

Vì khi xuống vị trí thấp nhất, vận tốc của vật bằng 0 nên cơ năng tại thời điểm đó bằng tổng thế năng đàn hồi cộng thế năng trọng tường tại vị trí đó