JavaScript is required

Câu hỏi:

Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương cùng chu kỳ \(T\) mà đồ thị \(x_1\) và \(x_2\) phụ thuộc vào thời gian như hình vẽ. Biết \(x_2=v_1 T\), tốc độ cực đại của chất điểm là \(53,4(\mathrm{~cm} / \mathrm{s})\). Giá trị \(T\) gần giá trị nào nhất:

A.

2,56s

B.

2,99s

C.

2,75s

D.

2,64s

Trả lời:

Đáp án đúng: B


Phương pháp giải

Phân tích đồ thị hình vẽ.

Vận dụng phương trình dao động điều hòa: \(x=A \cos (\omega t+\varphi)\)

Lời giải

Xét \(x_1\):

\(x_1=A_1 \cos (\omega t+\varphi) \Rightarrow v_1=x_1^{\prime}=-\omega A_1 \sin (\omega t+\varphi)=-\frac{2 \pi}{T} A_1 \sin (\omega t+\varphi)\)

Xét \(x_2=v_1 T\):

\(\Rightarrow {{x}_{2}}=-{{v}_{1}}T=-2\pi .{{A}_{1}}\sin (\omega t+\varphi )\)

Khi \(x_1=x_2=-3,95 \mathrm{~cm}\) thì: \(\tan \left(\omega t_1+\varphi\right)=-\frac{1}{2 \pi}\)

\(\Rightarrow A_1 \approx 4 \mathrm{~cm}\)

Từ phương trình của \(x_1, x_2\) ta thấy 2 dao động trên vuông pha với nhau nên:

\(\begin{align}  & {{v}_{\max }}=\sqrt{v_{1}^{2}+v_{2}^{2}}=\omega \sqrt{A_{1}^{2}+A_{2}^{2}}=53,4 \\  & \Leftrightarrow \frac{2\pi }{T}\sqrt{A_{1}^{2}+{{\left( 2\pi {{A}_{1}} \right)}^{2}}}=53,4 \\  & \Leftrightarrow \frac{2\pi }{T}\sqrt{{{4}^{2}}+{{(2\pi .4)}^{2}}}=53,4 \\  & \Rightarrow T=2,99(s) \\ \end{align}\)

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

Đề Thi Tham Khảo Đánh Giá Năng Lực Năm 2025 – ĐHQG Hà Nội – Đề Số 2 mang đến cho thí sinh một trải nghiệm thi cử mới mẻ, bám sát chương trình GDPT 2018, kiểm tra khả năng Giải Quyết Vấn Đề, Tư Duy Sáng Tạo, Giao Tiếp và Hợp Tác. Với thời lượng 195 phút, bài thi bao gồm ba phần: Toán Học Và Xử Lí Số Liệu/Tư Duy Định Lượng, Văn Học - Ngôn Ngữ/Tư Duy Định Tính và Khoa Học/Tiếng Anh. Mỗi phần đều có dạng thức câu hỏi phong phú như trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn và điền đáp án, đảm bảo đánh giá toàn diện năng lực học sinh trên nhiều khía cạnh học thuật khác nhau.

27/03/2025
0 lượt thi

Câu hỏi liên quan