Bài tập trắc nghiệm về Kích thích dao động điều hòa bằng va chạm Vật lí lớp 12

7 – Kích thích dao động điều hòa bằng va chạm
Câu 1. Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật M có khối lượng 400 g và lò xo có độ cứng k = 40 N/m đang dao động điều hòa trên mặt phẳng ngang nhẵn với biên độ 5 cm. Đúng lúc M đang qua vị trí cân bằng một vật m có khối lượng 100 g di chuyển  với vận tốc 50 cm/s theo phương ngang cùng chiếu với M, va chạm và dính chặt vào M. Sau đó hai vật dao động với biên độ? 
A. 2√5 cm. 
B. 2√2 cm. 
C. 2,5√5 cm. 
D. 1,5√5 cm. 
Câu 2. Con lắc đơn với ℓ = 25 cm, m = 75 g, được treo ở nơi có gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2. Vật nhỏ khối lượng m' = 25 g đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc v' = 50 cm/s tới va chạm với m, sau va chạm hai vật dính vào nhau. Biên độ góc của hệ dao động sau va chạm là 
A. 0,08 (o). 
B. 3,4 (o). 
C. 4,6 (o). 
D. một giá trị khác. 
Câu 3. Một con lắc đơn gồm một quả cầu khối lượng m1 = 50 g treo vào một sợi dây nhẹ không co dãn. Con lắc đang nằm yên tại vị trí cân bằng thì một vật có khối lượng m2 = 100 g bay ngang đến va chạm với m1. Sau va chạm, hai vật dính vào nhau và cùng dao động điều hòa với chu kì T = π s và biên độ A = 2,5 cm. Giá trị vận tốc của vật m2 trước lúc va chạm với m1 là 
A. 5 cm/s. 
B. 12 cm/s 
C. 7,5 cm/s. 
D. 10 cm/s. 
Câu 4. Con lắc lò xo đặt ngang với k = 20 N/m, m = 150 g. Khi con lắc đang đứng cân bằng thì một vật nhỏ khối lượng m' = 50 g chuyển động dọc theo trục của lò xo với vận tốc v' = 100 cm/s tới va chạm với m, sau va chạm hai vật dính vào nhau. Biên độ dao động của hệ sau va chạm là 
A. 1,25 cm. 
B. 2,5 cm. 
C. 5,0 cm. 
D. một giá trị khác. 
Câu 5. Con lắc đơn với ℓ = 25 cm, m = 75 g, được treo ở nơi có gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2. Vật nhỏ khối lượng m' = 25 g đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc v' = 50 cm/s tới va chạm với m, sau va chạm hai vật dính vào nhau. Biên độ góc của hệ dao động sau va chạm là 
A. 0,08 (o). 
B. 3,4 (o). 
C. 4,6 (o). 
D. một giá trị khác. 
Câu 6. Một con lắc lò xo đặt nằm ngang, khi vật nặng m đang nằm yên ở vị trí cân bằng thì vật m’ chuyển động với tốc độ v0 = 4 m/s đến va chạm xuyên tâm với vật m hướng theo dọc trục của lò xo, biết khối lượng hai vật bằng nhau. Sau va chạm hai vật dính vào nhau dao động điều hoà với biên độ A =5 cm và chu kì bằng: 
A. π/20 s 
B. π/10 s 
C. π/30 s 
D. π/40 s 
Câu 7. Cho con lắc gồm một lò xo có độ cứng bằng 60 N/m gắn với một vật nhỏ có khối lượng m1 = 100 g. Khi m1 đang đứng cân bằng trên phương ngang không ma sát thí một vật nhỏ m2 = 50 g chuyển động dọc theo trục của lò xo tới va chạm với vật m1, sau va chạm hai vật dính nhau. Độ biến dạng lớn nhất của lò xo sau đó là 1 cm. Vận tốc của vật m2 ngay trước va chạm là 
A. 40 cm/s. 
B. 60 cm/s. 
C. 20 cm/s. 
D. 100 cm/s. 
ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT
Câu 1:  C
Vận tốc của vật M khi qua vị trí cân bằng 
Va chạm là va chạm mềm nên ta có vận tốc của hai vật sau khi m dính vào M là 
Cơ năng của hệ khi m dính vào M:
cm
Câu 2: C
2 Vật dính vào nhau 
=>Biên độ góc là 
Câu 3: C
Vận tốc 2 vận sau va chạm:
Câu 4:   B
Vận tốc của hệ vật sau va chạm là: 
Câu 5: C
Vận tốc ban đầu của hệ 2 vật : 
với 
Câu 6: A
Hai vật có khối lượng bằng nhau va chạm đàn hồi mềm nên
Câu 7:  B
Vận tốc của hệ hai vật ngay sau va chạm là :
= 0,2 m/s = 20 cm/s.
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho thời điểm ngay trước và ngay sau va chạm ta có:
= 60 cm/s
Câu 8:  A
Vì sau khi va chạm hai vật dính vào nhau nên ta có sau va chạm hai vật sẽ cùng dao động với vận tốc đầu v và tần số góc:
Tại t = 0 vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương nên ta có:
→ Phương trình dao động của hệ sau va chạm: x = 10cos(10t -π/2) cm
sdrtghsrghshs rtrg oiejrgvmioprth tvjioyophisrtmdhok,sdrgvbopkiopcfbjghbjkiopsdfmbzxcfgbfhxfgbhfgjdjhbSDgzsdgdfhjhfgbnhfghiopjiopgjsdiogvjniorjtopwemvkldfxjg90wekopfmsdiofg34rkl3w4nfviosdj-0gv34kl;rvwe4 kf-0qwe4kfiosdkl;fvdfoptkwel;mvopasdfkl;asdkwemsd,l;vbawekp[gvjsd[-0gvkSD
Weruiotfgaweiouvpsfcopwefv90igae90gvjsdr90bh,rpsdv,opbyjmhseopwe4tvw34ct,vimcr.aw340tvitttci