JavaScript is required

Câu hỏi:

Một chất điểm đang dao động điều hòa dọc theo trục Ox, mốc tính thế năng tại vị trí cân bằng O. Từ thời điểm t1=0 đến thời điểm t2, quả cầu của con lắc đi được quãng đường S và chưa đổi chiều chuyển động, đồng thời động năng của con lắc giảm từ giá trị cực đại về 0,6J. Từ thời điểm t2 đến thời điểm t3, chất điểm đi thêm một đoạn đường 2S nữa mà chưa đổi chiều chuyển động và động năng của con lắc vào thời điểm t3 là 0,28J. Từ thời điểm t3 đến t4 chất điểm đi thêm đoạn đường bằng 3S nữa thì động năng của chất điểm vào thời điểm t4 bằng:

A.

0,6J

B.

0,48J

C.

0,28J

D.

0,5J

Trả lời:

Đáp án đúng: B


Đáp án đúng là B

Phương pháp giải

Sử dụng vòng tròn lượng giác biểu diễn các thời điểm.

Động năng của chất điểm: \({{W}_{d}}=\frac{1}{2}k\left( {{A}^{2}}-{{x}^{2}} \right)\)

Lời giải

Ở thời điểm t1, động năng của chất điểm có giá trị cực đại, khi đó vật ở vị trí cân bằng.

Ta có vòng tròn lượng giác:

 

\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}   {{x}_{2}}=S  \\   {{x}_{3}}=S+2S=3S  \\\end{array} \right.\)

 Động năng của chất điểm ở thời điểm t2 và t3 là:

\(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}   {{W}_{{{d}_{2}}}}=\frac{1}{2}k\left( {{A}^{2}}-x_{2}^{2} \right)\,\,\left( 1 \right)  \\   {{W}_{{{d}_{3}}}}=\frac{1}{2}k\left( {{A}^{2}}-x_{3}^{2} \right)\,\,\,\left( 2 \right)  \\\end{array} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}   \frac{1}{2}k\left( {{A}^{2}}-{{S}^{2}} \right)=0,6  \\   \frac{1}{2}k\left( {{A}^{2}}-9{{S}^{2}} \right)=0,28  \\\end{array} \right.\)

\(\Rightarrow \frac{{{A}^{2}}-{{S}^{2}}}{{{A}^{2}}-9{{S}^{2}}}=\frac{0,6}{0,28}\Rightarrow S=\frac{A}{4}\)

Thay \(S=\frac{A}{4}\)  vào phương trình (1), ta có:

\(\frac{1}{2}k\left[ {{A}^{2}}-{{\left( \frac{A}{4} \right)}^{2}} \right]=0,6\Rightarrow \frac{15}{32}k{{A}^{2}}=0,6\Rightarrow k{{A}^{2}}=1,28\)

Từ thời điểm t1 đến thời điểm t4, quãng đường chất điểm chuyển động là:

\({{S}^{\prime }}=S+2S+3S=6S=6.\frac{A}{4}=\frac{3A}{2}\)

Li độ của chất điểm ở thời điểm t4 là: \({{x}_{4}}={{S}^{\prime }}-A=\frac{3A}{2}-A=\frac{A}{2}\)

Động năng của chất điểm lúc này là:

\({{W}_{{{d}_{4}}}}=\frac{1}{2}k\left( {{A}^{2}}-{{x}_{4}}^{2} \right)=\frac{1}{2}k\left[ {{A}^{2}}-{{\left( \frac{A}{2} \right)}^{2}} \right]=\frac{3}{8}k{{A}^{2}}=\frac{3}{8}.1,28=0,48(J)\)

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

Với cấu trúc mới lạ và đa dạng, Đề Thi Tham Khảo Đánh Giá Năng Lực Năm 2025 – ĐHQG Hà Nội – Đề Số 4 giúp thí sinh phát huy tối đa khả năng Giải Quyết Vấn Đề, Sáng Tạo và Tư Duy Định Lượng. Bài thi bao gồm ba phần chính: Toán Học Và Xử Lí Số Liệu, Văn Học - Ngôn Ngữ, Khoa Học/Tiếng Anh. Mỗi phần thi đều được thiết kế với các dạng câu hỏi phong phú, không chỉ đánh giá kiến thức lý thuyết mà còn kiểm tra khả năng phân tích dữ liệu, xử lý thông tin và vận dụng thực tế. Đây là lựa chọn hoàn hảo cho học sinh muốn tự tin chinh phục kỳ thi đánh giá năng lực.

08/05/2025
0 lượt thi

Câu hỏi liên quan