intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Chủ đề 10: BÀI TOÁN VA CHẠM

Chia sẻ: Camthudanvip Camthudanvip | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

198
lượt xem
18
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Câu 1.Đĩa đang nằm ở vị trí cân bằng, người ta thả một vật có khối lượng m rơi tự do từ độ cao h so với mặt đĩa. Va chạm giữa vật và mặt đĩa là hoàn toàn đàn hồi. Sau va chạm đầu tiên, vật nảy lên và được giữ lại không rơi xuống đĩa nữa.Viết phương trình dao động của đĩa. Lấy gốc thời gian là lúc vật chạm vào đĩa, gốc toạ độ là vị trí cân bằng của đĩa lúc ban đầu, chiều của trục toạ độ hướng lên trên....

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Chủ đề 10: BÀI TOÁN VA CHẠM

  1. GV: Lâm Thế Phong Chương I Chủ đề 10: BÀI TOÁN VA CHẠM Câu 1.Đĩa đang nằm ở vị trí cân bằng, người ta thả một vật có khối lượng m rơi tự do từ độ cao h so với mặt đĩa. Va chạm giữa vật và mặt đĩa là hoàn toàn đàn hồi. Sau va chạm đầu tiên, vật nảy lên và được giữ lại không rơi xuống đĩa nữa.Viết phương trình dao động của đĩa. Lấy gốc thời gian là lúc vật chạm vào đĩa, gốc toạ độ là vị trí cân bằng của đĩa lúc ban đầu, chiều của trục toạ độ hướng lên trên. A.x = 8 sin(10t + /2)(cm) B.x = 4 sin(10t – /3)(cm) C.x = 10 sin(20t + /4)(cm) D. Đáp án khác Câu 2: Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ m1. Ban đầu giữ vật m1 tại vị trí mà lò xo bị nén 8 cm, đặt vật nhỏ m2 (có khối lượng bằng khối lượng vật m1) trên mặt phẳng nằm ngang và sát với vật m1. Buông nhẹ để hai vật bắt đầu chuyển động theo phương của trục lò xo. Bỏ qua mọi ma sát. Ở thời điểm lò xo có chiều dài cực đại lần đầu tiên thì khoảng cách giữa hai vật m1 và m2 là A. 4,6 cm. B. 2,3 cm. C. 5,7 cm. D. 3,2 cm. Câu 3. Mét con l¾c ®¬n cã d©y treo dµi l = 1m mang vËt nÆng m = 200g. Mét vËt cã khèi l­îng m0 = 100g chuyÓn ®éng theo ph­¬ng ngang ®Õn va ch¹m hoµn toµn ®µn håi vµo vËt m. Sau va ch¹m con l¾c ®i lªn ®Õn vÞ trÝ d©y treo hîp víi ph­¬ng th¼ng ®øng mét gãc 600. LÊy g =  2 = 10m/s2. VËn tèc cña vËt m0 ngay tr­íc khi va ch¹m lµ A. 9,42m/s. B. 4,71m/s. C. 47,1cm/s. D. 0,942m/s. Câu 4: Một vật nhỏ khối lượng m đặt trên một tấm ván nằm ngang hệ số ma sát nghỉ giữa vật và tấm ván là   0, 2 . Cho tấm ván dao động điều hoà theo phương ngang với tần số f  2 Hz . Để vật không bị trượt trên tấm ván trong quá trình dao động thì biên độ dao động của tấm ván phải thoả mãn điều kiện nào ? A. A  1, 25cm B. A  1,5cm C. A  2,5cm D. A  2,15cm Câu 5: Một con lắc lò xo gồm vật M và lò xo có độ cứng k đang dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang, nhẵn với biên độ A1. Đúng lúc vật M đang ở vị trí biên thì một vật m có khối lượng bằng khối lượng vật M, chuyển động theo phương ngang với vận tốc v0 bằng vận tốc cực đại của vật M , đến va chạm với M. Biết va chạm giữa hai vật là đàn hồi xuyên tâm, sau va chạm vật M tiếp tục dao động điều hòa với biên độ A2 . Tỉ số biên độ dao động của vật M trước và sau va chạm là : A 2 A 3 A 2 A 1 A. 1  B. 1  C. 1  D. 1  A2 2 A2 2 A2 3 A2 2 Câu 6: Hai con lắc lò xo giống nhau có khối lượng vật nặng 10 (g), độ cứng lò xo 1002 N/m dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề liền nhau (vị trí cân bằng hai vật đều ở gốc tọa độ). Biên độ của con lắc thứ nhất lớn gấp đôi con lắc thứ hai. Biết rằng hai vật gặp nhau khi chúng chuyển động ngược chiều nhau. Khoảng thời gian giữa ba lần hai vật nặng gặp nhau liên tiếp là A. 0,03 (s) B. 0,02 (s) C. 0,04 (s) D. 0,01 (s) Câu 7: Một khối gỗ, khối lượng M = 400g, mắc vào một lò xo nhẹ, độ cứng k = 10N/m. Một viên đạn, khối  k M vo m lượng m = 100g, bắn đến với tốc độ vo = 50cm/s va chạm mềm trực diện (xuyên tâm) với khúc gỗ như hình vẽ. Bỏ qua lực cản của không khí và ma sát giữa khúc gỗ và mặt bàn. Sau va chạm, khúc gỗ M dao động điều hòa với biên độ A. 1,25 5 cm B. 2cm C. 5 cm D. 2,5cm Câu 8: 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. ( s) . B. (s) . C. (s) . D. ( s) . 20 30 40 10 1
  2. GV: Lâm Thế Phong Câu 9: cho một con lắc lò xo nằm ngang lò xo có độ cứng k = 40N/m, vật nặng có khối lượng M= 400g.Bỏ qua ma sát và sức cản môi trường.khi vật M đang đứng yên ở vị trí cân bằng thì có vật m=100g bay với vận tốc v0 = 1m/s bắn vào va chạm là đàn hồi trực diện.Sau va chạm vật M dao động điều hòa với biên độ là A. 10 cm B. 2cm C. 4cm D. 5cm Câu 10: Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang với chu kỳ T = 2π (s), quả cầu nhỏ có khối lượng m1. Khi lò xo có độ dài cực đại và vật m1 có gia tốc là – 2(cm/s2) thì một vật có khối lượng m2 (m1 = 2m2 ) chuyển động dọc theo trục của lò xo đến va chạm đàn hồi xuyên tâm với vật m1, có hướng làm lò xo nén lại. Biết tốc độ chuyển động của vật m2 ngay trước lúc va chạm là 3 3 (cm/s). Quãng đường mà vật m1 đi được từ lúc va chạm đến khi vật m1 đổi chiều chuyển động là A. 6 cm. B. 6,5 cm. C. 4 cm. D. 2 cm. Câu 11. Cho cơ hệ như hình bên. Biết M = 1,8kg, lò xo nhẹ độ cứng k = M 100N/m. Một vật khối lượng m = 200g chuyển động với tốc độ v0 = 5m/s đến m va vào M (ban đầu đứng yên) theo trục của lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa M và mặt phẳng ngang là μ = 0,2. Coi va chạm hoàn toàn đàn hồi xuyên tâm. Tốc độ cực đại của M sau khi lò xo bị nén cực đại là A. 1 m/s B. 0,8862 m/s C. 0.4994 m/s D. 0, 4212 m/s Câu 12. Một con lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật M có khối lượng 400g và lò xo có hệ số cứng 40N/m đang dao động điều hòa xung quanh vị trí cân bằng với biên độ 5cm. Khi M qua vị trí cân bằng người ta thả nhẹ vật m có khối lượng 100g lên M (m dính chặt ngay vào M), sau đó hệ m và M dao động với biên độ: A. 2 5cm B. 4,25cm C. 3 2cm D. 2 2cm Câu 13. Một lò xo có độ cứng k = 16N/m có một đầu được giữ cố định còn đầu kia gắn vào quả cầu khối lượng M =240 g đang đứng yên trên mặt phẳng nằm ngang. Một viên bi khối lượng m = 10 g bay với vận tốc vo = 10m/s theo phương ngang đến gắn vào quả cầu và sau đó quả cầu cùng viên bi dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang. Bỏ qua ma sát và sức cản không khí. Biên độ dao động của hệ là A. 5cm B. 10cm C. 12,5cm D.2,5cm Câu 14: Một vật có khối lượng m1 = 1,25 kg mắc vào lò xo nhẹ có độ cứng k = 200 N/m, đầu kia của lò xo gắn chặt vào tường. Vật và lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang có ma sát không đáng kể. Đặt vật thứ hai có khối lượng m2 = 3,75 kg sát với vật thứ nhất rồi đẩy chậm cả hai vật cho lò xo nén lại 8 cm. Khi thả nhẹ chúng ra, lò xo đẩy hai vật chuyển động về một phía. Lấy  2 =10, khi lò xo giãn cực đại lần đầu tiên thì hai vật cách xa nhau một đoạn là: A. 4  8 (cm) B. 16 (cm) C. 2  4 (cm) D. 4  4 (cm) Câu 15: Một con lắc lò xo được treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng k và vật nặng khối lượng 2m. Từ vị trí cân bằng đưa vật tới vị trí lò xo không bị biến dạng rồi thả nhẹ cho vật dao động. Khi vật xuống dưới vị trí thấp nhất thì khối lượng của vật đột ngột giảm xuống còn một nửa. Bỏ qua mọi ma sát và gia tốc trọng trường là g. Biên độ dao động của vật sau khi khối lượng giảm là 3mg 2mg 3mg mg A. B. C. D. k k 2k k Câu 16: Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ m1. Ban đầu giữ vật m1 tại vị trí mà lò xo bị nén 6 cm, đặt vật nhỏ m2 có khối lượng bằng khối lượng m2 =2m1 trên mặt phẳng nằm ngang và sát với vật m1. Buông nhẹ để hai vật bắt đầu chuyển động theo phương của trục lò xo. Bỏ qua mọi ma sát. Ở thời điểm lò xo có chiều dài cực đại lần đầu tiên thì khoảng cách giữa hai vật m1 và m2 là bao nhiêu. A. 2,3 cm. B. 4,6 cm. C. 1,97 cm. D. 5,7 cm. Câu 40. Hai vật A và B lần lượt có khối lượng m và 2m được nối với nhau và treo vào lô xo thẳng đứng nhờ sở dây mảnh không giãn, vật A ở trên, B ở dưới, g là gia tốc rơi tự do. Khi hệ đang đứng yên ở VTCB người ta cắt đứt dây nối giữa hai vật. Gia tốc của vật A ngay sau khi cắt bằng: A. g/2 B. 2g C. g D. 0 Câu 18: Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang với chu kì T  2  s  , vật nặng là một quả cầu có khối lượng m1. Khi lò xo có chiều dài cực đại và vật m1 có gia tốc  2 cm s 2 thì một quả cầu có khối lượng m2  m1 2 chuyển động dọc theo trục của lò xo đến va chạm đàn hồi xuyên2
  3. GV: Lâm Thế Phong tâm với m1 và có hướng làm cho lò xo bị nén lại. Vận tốc của m2 trước khi va chạm là 3 3 cm s . Khoảng cách giữa hai vật kể từ lúc va chạm đến khi m1 đổi chiều chuyển động lần đầu tiên là A. 3, 63 cm B. 6 cm C. 9, 63 cm D. 2,37 cm Câu 19: Một con lắc lò xo đạt trên mặt phảng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ có khối lượng m. Ban đầu vật m được giữ ở vị trí để lò xo bị nén 9 cm. Vật M có khối lượng bằng một nửa khối lượng vật m nằm sát m. Thả nhẹ m để hai vật chuyển động theo phương của trục lò xo. Bỏ qua mọi ma sát. Ở thời điểm lò xo có chiều dài cực đại lần đầu tiên, khoảng cách giữa hai vật m và M là: A. 9 cm. B. 4,5 cm. C. 4,19 cm. ` D. 18 cm. Câu 20: Một vật có khối lượng M  250 g , đang cân bằng khi treo dưới một lò xo có độ cứng k  50 N / m . Người ta đặt nhẹ nhàng lên vật treo một vật có khối lượng m thì cả hai bắt đầu dao động điều hòa trên phương thẳng đứng và khi cách vị trí ban đầu 2cm thì chúng có tốc độ 40 cm/s. Lấy g  10m / s 2 . Khối lượng m bằng : A. 100g. B. 150g. C. 200g. D. 250g. Câu 21 Con lắc lò xo gồm vật nặng M = 300g, lò xo có độ cứng k =200N/m lồng vào một trục thẳng đứng như hình vẽ 1. Khi M đang ở vị trí cân bằng, thả vật m = 200g từ độ cao h 2 = 3,75cm so với M. Coi ma sát không đáng kể, lấy g = 10m/s , va chạm là hoàn toàn mềm.Tính vận tốc của hai vật ngay sau va chạm. A. vo =0,346 m/s B. vo =0,495 m/s C. vo =0,125 m/s D. vo =0,835 m/s. Câu 22: Con lắc lò xo gồm vật nặng M = 300g, lò xo có độ cứng k = 200N/m lồng vào một trục thẳng đứng như hình bên. Khi M đang ở vị trí cân bằng, thả vật m = 200g từ độ cao h = 3,75cm so với M. Lấy g = 10m/s2. Bỏ qua ma sát. Va chạm là mềm.Sau va chạm cả hai vật cùng dao động điều hòa.Chọn trục tọa độ thẳng đứng hướng lên, gốc tọa độ là vị trí cân bằng của M trước khi va chạm, gốc thời gian là lúc va chạm. Phương trình dao động của hai vật là A. x = 2cos(2t+π/3) – 1 (cm) B. x = 2cos(2t+π /3) + 1 (cm) C. x = 2cos(2t+π /3) (cm) D. x = 2cos(2t-π /3) (cm) Câu 23: Một con lắc lò xo, gồm lò xo có độ cứng k = 50N/m và vật nặng M=500g dao động điều hoà 500 với biên độ A0 dọc theo trục Ox trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ đang dao động thì một vật m  g 3 bắn vào M theo phương nằm ngang với vận tốc v0  1m / s . Giả thiết va chạm là hoàn toàn đàn hồi và xẩy ra vào thời điểm lò xo có chiều dài nhỏ nhất. Sau khi va chạm vật M dao động điều hoà làm cho lò xo có chiều dài cực đại và cực tiểu lần lượt là 100cm và 80cm. Cho g  10m / s 2 . Biên độ dao động trước va chạm là A. A0  5cm. B. A0  10cm. C. A0  5 2cm. D. A0  5 3cm . Câu 24: Một lò xo có độ cứng k = 16N/m có một đầu được giữ cố định còn đầu kia gắn vào quả cầu khối lượng M =240 g đang đứng yên trên mặt phẳng nằm ngang. Một viên bi khối lượng m = 10 g bay với vận tốc vo = 10m/s theo phương ngang đến gắn vào quả cầu và sau đó quả cầu cùng viên bi dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang. Bỏ qua ma sát và sức cản không khí. Biên độ dao động của hệ là A. 5cm B. 10cm C. 12,5cm D.2,5cm Câu 25: Hai vật A và B có cùng khối lượng 1 kg và có kích thước nhỏ được nối với nhau bởi sợi dây mảnh nhẹ dài 10cm, hai vật được treo vào lò xo có độ cứng k = 100N/m tại nơi có gia tốc trọng trường g  10 m s 2 . Lấy  2 = 10. Khi hệ vật và lò xo đang ở VTCB người ta đốt sợi dây nối hai vật và vật B sẽ rơi tự do còn vật A sẽ dao động điều hòa. Lần đầu tiên vật A lên đến vị trí cao nhất thì khoảng cách giữa hai vật bằng bao nhiêu? Biết rằng độ cao đủ lớn. A. 70cm B. 50cm C. 80cm D. 20cm. Câu 26: Cho hệ con lắc lò xo lò xo có độ cứng 100N/m, vật nặng có khối lượng m1 = 1kg , người ta treo vật có khối lượng m2 = 2 kg dưới m1 bằng sợi dây ( g = p 2 = 10m / s2 ). Khi hệ đang cân bằng thì người ta đốt dây nối .Chọn chiều dương hướng lên, mốc thời gian là lúc hệ bắt đầu chuyển động. Số lần vật qua vị trí lò xo không biến dạng theo chiều dương kể từ lúc vật qua vị trí cân bằng lần thứ nhất đến thời điểm t = 10s là 3
  4. GV: Lâm Thế Phong A. 19 lần B. 16 lần C. 18 lần D. 17 lần Câu 27: Một con lắc lò xo, gồm lò xo có độ cứng k = 50N/m và vật nặng M=500g dao động điều hoà 500 với biên độ A0 dọc theo trục Ox trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ đang dao động thì một vật m  g 3 bắn vào M theo phương nằm ngang với vận tốc v0  1m / s . Giả thiết va chạm là hoàn toàn đàn hồi và xẩy ra vào thời điểm lò xo có chiều dài nhỏ nhất. Sau khi va chạm vật M dao động điều hoà làm cho lò xo có chiều dài cực đại và cực tiểu lần lượt là 100cm và 80cm. Cho g  10m / s 2 . Biên độ dao động trước va chạm là A. A0  5cm. B. A0  10cm. C. A0  5 2cm. D. A0  5 3cm . Câu 28: Một con lắc lò xo nằm ngang ban đầu lò xo chưa bị biến dạng vật có khối lượng m1= 0,5 kg, lò xo nhẹ có độ cứng k= 20 N/m. Một vật nhỏ có khối lượng m2= 0,5 kg chuyển động dọc theo trục của lò 22 xo với tốc độ m/s đến va chạm mềm với vật m1, sau va chạm lò xo bị nén lại. Hệ số ma sát trượt 5 giữa hệ hai vật và mặt phẳng ngang là 0,1. lấy g= 10 m/s2 .tốc độ cực đâị của vật sau lần nén thứ nhất là. A. 2,951 m/s B. 0,0715 m/s C. 29,51 m/s D. 0,715 m/s Câu 29: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm vật nặng 200g, lò xo độ cứng 0,2 N/cm. Đưa vật nặng lên theo phương thẳng đứng đến vị trí để ngay khi thả nhẹ thì gia tốc của vật là 3g (với g = 10 m/s2 là gia tốc trọng trường). Vị trí cân bằng của con lắc cao hơn sàn nằm ngang 15 cm. Va chạm giữa vật và sàn là đàn hồi xuyên tâm. Chu kì dao động của vật khi đó là A. π/15 s B. 2π/15 s C. π/10 s D. 4π/3 s Câu 30. Một con lắc lò xo dao động điều hoà trên mặt phẳng ngang với chu kỳ T = 2π(s). Khi con lắc đến vị trí biên dương thì một vật có khối lượng m chuyển động cùng phương ngược chiều đến va chạm đàn hồi xuyên tâm với con lắc. Tốc độ chuyển động của m trước va chạm là 2cm/s và sau va chạm vật m bật ngược trở lại với vận tốc là 1cm/s. Gia tốc của vật nặng của con lắc ngay trước va chạm là - 2cm/s2 . Sau va chạm con lắc đi được quãng đường bao nhiêu thi đổi chiều chuyển động? A. s = 5 cm B. 2 + 5 cm C. 2 5 cm D. 2 +2 5 cm Câu 31: Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng 200 N/m và vật nhỏ khối lượng m = 500 g. Ban đầu giữ vật m ở vị trí lò xo bị nén 12 cm, tại vị trí cân bằng của con lắc lò xo đặt vật M khối lượng 1kg đang đứng yên. Buông nhẹ vật m, va chạm giữa m và M là va chạm tuyệt đối đàn hồi xuyên tâm. Sau va chạm, vật m dao động với biên độ bằng A. 4 cm. B. 2 cm . C. 8 cm. D. 6 cm. 4
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2