=> A 
Trong quá trình dao động, năng lượng của hệ sẽ chuyển đổi giữa năng lượng động và năng lượng tiềm năng. Khi vật M đạt đến vị trí cao nhất, năng lượng động bằng 0 và toàn bộ năng lượng đã được chuyển đổi thành năng lượng tiềm năng. Do đó, ta có thể tính khoảng cách giữa vật M và m khi M lên đến vị trí cao nhất bằng cách tìm giá trị của x tại đó P2 = 4P.

Từ đồ thị, ta thấy rằng phản lực tác dụng lên vật m là một hàm cosin có chu kỳ T và biên độ P. Công suất tức thời của phản lực này là:

Pm = Fm.v = -kx'.v

Trong đó, x' là đạo hàm của li độ x theo thời gian, Fm là phản lực tác dụng lên vật m và v là vận tốc của vật m.

Tương tự, công suất tức thời của lực đàn hồi tác dụng lên vật M là:

PM = FM.v = -k(x + l).v

Trong đó, l là chiều dài tự nghỉ của lò xo, x là li độ của vật M so với vị trí cân bằng và FM là phản lực tác dụng lên vật M.

Khi hệ đang cân bằng, tổng công suất của hai lực này bằng 0. Do đó:

Pm + PM = 0

-kx'.v - k(x + l).v = 0

Với vận tốc ban đầu là 0, ta có x' = 0. Giải phương trình trên, ta được:

x = -l

Tức là khi M lên đến vị trí cao nhất, khoảng cách giữa vật M và m là l.