Đáp án B

Giai đoạn 1:

- Sau khi kéo vật B xuống dưới 20 cm và thả nhẹ thì hệ đi lên, hai vật A và B cùng vận tốc, gia tốc đến khi lực căng dây bằng 0.

Giai đoạn 2:

- Dây chùng vật B chuyển động giống như vật được ném thẳng đứng lên trên với vận tốc ban đầu ở giai đoạn này là vận tốc ở cuối giai đoạn (Tc = 0)

- Vận tốc đầu giai đoạn 2 tính từ định luật bảo toàn cơ năng cho con lắc là:

- Quãng đường đi được ở giai đoạn 2 đến khi dừng lại (đạt độ cao lớn nhất) là:

- Kết thúc giai đoạn 2 vật B đã lên đến độ cao so với ban đầu khi buông là:

Giai đoạn 3:

Vật B tuột khỏi dây từ độ cao 4,5m rơi đến vị trí thả ban đầu là chuyển động rơi tự do, ta có:

Chọn A

+ Sau khi kéo vật B xuống dưới 20 cm và thả nhẹ thì hệ dao động với biên độ 20cm.

∆l₁₂ = m₁₂g/k = 0,1m = 10cm

Vật B đi lên được h₁ = 30 cm thì lực đàn hồi của lò xo triệt tiêu (x₁₂ = -10cm = -A/2). Khi đó vận tốc của B

Sau đó vận tốc của vật A có độ lớn giảm dần (vì đang đi về biên trên),

Vật B đi lên thêm được độ cao

+ Vật B đổi chiều chuyển động khi khi lên được độ cao h = h₁ + h₂ = 45cm = 0,45m

+ Khoảng thời gian từ khi vậ B tuột khỏi dây nối đến khi rơi đến vị trí thả ban đầu là: 

Đáp án A

Sau khi kéo vật B xuống dưới 20 cm và thả nhẹ thì hệ dao động với biên độ 20cm.

Vật B đi lên được h₁ = 30 cm thì không chịu tác dụng của lực đàn hồi của lò xo nữa. Khi đó vận tốc của B có độ lớn:  

Vật B đi lên thêm được độ cao h₂  v 2 2 g = 3 20 m = 15 c m

Vật B đổi chiều chuyển động khi lên được độ cao h = h₁ + h₂ = 45cm = 0,45m

Khoảng thời gian từ khi vậ B tuột khỏi dây nối đến khi rơi đến vị trí thả ban đầu là t= 2 h g = 0 , 09   =   0 , 30 s

Đáp án A

Có

Biên độ A = 0,2 m

Khi lên vị trí lò xo không dãn:

Như vậy khi lên đến vị trí này vật A và B đều đi được 30 cm. Lúc này dây chùng nên vật B như được ném thẳng đứng từ dưới lên.

Độ cao B lên được là:

Sau khi lên được vị trí độ cao nhất, B đổi chiều chuyển động và bị đứt dây, nó rơi tự do về vị trí ban đầu với quãng đường tổng là 45 cm = 0,45 m.

Có

Đáp án A

Đáp án C

Độ dãn của lò xo tại VTCB O1 khi treo hai vật A và B.

Đáp án A

+ Độ giãn của lò xo tại vị trí cân bằng O của hệ hai vật Δ l 0 = 2 m g k = 5 cm, kéo hệ xuống dưới vị trí cân bằng 10 cm rồi thả nhẹ, vậy hệ sẽ dao động với biên độ A = 10 cm.

+ Ta có thể chia quá trình chuyển động của hệ thành các giai đoạn sau:

Giai đoạn 1: Hệ hai vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O.

·        Tốc độ của hai vật khi đi qua vị trí cân bằng v m a x = ω A = k 2 m A = 100 2 cm/s.

Giai đoạn 2: Chuyển động của hai vật sau khi đi qua vị trí cân bằng O.

·        Khi đi qua vị trí cân bằng O, tốc độ của vật A sẽ giảm, vật B sẽ chuyển động thẳng đứng lên trên với vận tốc ban đầu bằng v m a x , do có sự khác nhau về tốc độ nên hai vật không dao động chung với nhau nữa.

·        Tuy nhiên sự kiện trên chỉ diễn ra rất ngắn, vật A ngay sau đó sẽ dao động quanh vị trí cân bằng mới ở phía trên O một đoạn 2,5 cm do đó ngay lập tức tốc độ của A sẽ tăng, trong khi B lại giảm → hệ hai vật lại được xem như ban đầu và dao động quanh vị trí cân bằng O.

Giai đoạn 3: Chuyển động của hai vật sau khi dây bị chùng

·        Phương trình định luật II cho vật m 2 : m 2 g − T = m 2 a , khi T = 0 dây chùng → x = − g ω 2 = − 5 cm. Lúc này v A = 3 2 v m a x = 50 6 cm/s.

·        Vật dao A dao động quanh vị trí cân bằng mới O' cách vị trí cân bằng cũ một đoạn Δ l = m g k = 2 , 5 cm với biên độ  A ' = 2 , 5 2 + 50 6 20 2 = 6 , 61 cm.

Từ các lập luận trên ta thấy rằng khi A dừng lại lần đầu tiên ứng với vị trí biên trên, khi đó quãng đường vật đi được sẽ là S = 10 + 5 + (6,61 – 2,5) = 19,1 cm.