CHO HỆ VẬT NHƯ HÌNH VẼ. LÒ XO CÓ KHỐI LƯỢNG KHÔNG ĐÁNG KỂ, CÓ...

Câu 38. Cho hệ vật như hình vẽ. Lò xo có khối lượng không đáng kể, có độ cứng là 40 N/m, vật M = 400 g có thể trượt trên mặt phẳng nằm ngang. Khi hệ đang ở trạng thái cân bằng, dùng một vật có khối lượng m = 100 g bắn vào M theo phương ngang với tốc độ v

0

= 10 m/s. Biết sau va chạm m dính chặt vào vật M cùng chuyển động. Giữa M và sàn có ma sát với hệ số ma sát 0,1. Độ nén cực đại của lò xo khi vật chuyển động là v

0

mK= 40N/m M A.12,36 cm. B.22,36 cm.C.11,15 cm. D.21,15 cm.Lời giải Chọn mốc thế năng tại VTCB Hai vật khi va chạm mềm có động lượng bảo toàn: M.0 + m.v

0

= ( M + m ).v 0,1.10 = ( 0,4 + 0,1 ).v  v = 2 m/s Cơ năng hệ hai vật ngay sau va chạm ( tại vị trí lò xo không biến dạng ) W

1

= W

đ

= 12( M + m ).v

²

= 1 J Khi lò xo nén cực đại thì vận tốc hai vật bằng 0, cơ năng hệ khi đó là: W

2

= 12.K.(Δl)

²

Biến thiên cơ năng từ sau va chạm đến khi lò xo nén cực đại bằng công lực ma sát: W

2

– W

1

= - µ mg. Δl  Δl = 0,2115 m = 21,15 cm