Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động năng Wđ của con lắc theo thời gian t. Phát biểu nào sau đây không đúng?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐồ thị mô tả chuyển động của con lắc từ biên dương về biên âm (hoặc từ biên âm về biên dương)
Từ đồ thị ta thấy động năng cực đại là 2J, tại 0,1s và 0,3 s thì động năng bằng một nửa giá trị cực đại.
Tại 0,1 s thì \({{\rm{W}}_d} = \frac{{\rm{W}}}{2} \Rightarrow {{\rm{W}}_d} = {{\rm{W}}_t} = \frac{{\rm{W}}}{2}\\ \Rightarrow x = \frac{A}{{\sqrt 2 }} \Rightarrow 0,1s = \frac{T}{8} \Rightarrow T = 0,8s\)
Tại t1 thì động năng là 1,8J, vậy thế năng là 2 - 1,8 = 0,2 J, nên động năng bằng 9 lần thế năng.
Tại t2 thì động năng bằng 1,6 J, vậy thế năng là 0,4J.
\(\left\{ \begin{array}{l}{{\rm{W}}_d} = 1,8J\\{{\rm{W}}_d} = 1,6J\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\frac{{{{\rm{W}}_{t1}}}}{{\rm{W}}} = \frac{{0,2}}{2} = \frac{{x_1^2}}{{{A^2}}} = \frac{1}{{10}}\\\frac{{{{\rm{W}}_{t2}}}}{{\rm{W}}} = \frac{{0,4}}{2} = \frac{{x_2^2}}{{{A^2}}} = \frac{1}{5}\end{array} \right. \\\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_1} = \pm \frac{A}{{\sqrt {10} }}\\{x_2} = \pm \frac{A}{{\sqrt 2 }}\end{array} \right.\)
Từ VTLG ta có: \({t_2} - {t_1} = \frac{1}{\omega }\left( {\arcsin \frac{{{x_1}}}{A} + \arcsin \frac{{{x_2}}}{A}} \right) = 0,1s\)
Vậy phát biểu B là chưa đúng.
Đề thi giữa HK1 môn Vật Lý 12 năm 2021-2022
Trường THPT Nguyễn Trung Trực
Câu hỏi liên quan
-
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với chu kì 0,2 s. Biết trong mỗi chu kì dao động, thời gian lò xo bị giãn lớn gấp 3 lần thời gian lò xo bị nén. Lấy g = 10 m/s2. Biết khối lượng vật nặng là 200g, cơ năng của con lắc là
-
Cho các phát biểu sau. Số phát biểu đúng là
- Cơ năng của con lắc lò xo tỉ lệ thuận với biên độ dao động
- Khi con lắc lò xo dao động điều hòa, gia tốc sớm pha \(\frac{\pi }{2}\) so với vận tốc
- Khi con lắc lò xo dao động điều hòa, gia tốc và vận tốc luôn cùng tần số với li độ
- Khi tăng độ cứng của lò xo thì tần số dao động của con lắc tăng
Với con lắc lò xo thẳng đứng dao động điều hòa, lực kéo về là lực đàn hồi của lò xo
-
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa có phương trình \({x_1} = 7\cos \left( {\omega t + \frac{\pi }{{12}}} \right)cm;\) \({x_2} = {A_2}\cos \left( {\omega t + \frac{{7\pi }}{{12}}} \right)cm\) . Biết vận tốc cực đại của vật là 1 m/s và gia tốc cực đại của vật là 4 m/s2. Khi đó biên độ A2 là
-
Một con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số 5 Hz. Biết rằng tại thời điểm ban đầu vật bắt đầu dao động tại vị trí mà lò xo có chiều dài lớn nhất. Tỉ số giữa tốc độ trung bình và độ lớn vận tốc trung bình của vật sau thời gian \(\frac{1}{3}s\) kể từ lúc vật bắt đầu dao động có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
Có hệ con lắc lò xo treo thẳng đứng và hệ con lắc đơn cùng dao động điều hòa tại một nơi nhất đinh. Chu kì dao động của chúng bằng nhau, nếu chiều dài của con lắc đơn
-
Sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình là \(u = 4\cos \left( {5\pi t - 0,2\pi x} \right)\) cm với t đo bằng s, x đo bằng m. Tốc độ truyền sóng này là
-
Đồ thị biểu diễn dao động điều hoà ở hình vẽ bên ứng với phương trình dao động nào sau đây?
.png)
-
Vật dao động điều hòa theo phương trình \(x = A.\cos \left( {\frac{{2\pi }}{T}t + \frac{\pi }{2}} \right)\) , gia tốc của vật có độ lớn cực đại tại thời điểm
-
Một chất điểm dao động theo phương trình \(x = 2\sqrt 2 .\cos \left( {5\pi t + 0,5\pi } \right)\left( {cm} \right)\). Dao động của chất điểm có biên độ là
-
Một con lắc lò xo nằm ngang có tần số góc dao động riêng ω0 = 20 rad/s. Tác dụng vào vật nặng theo phương của trục lò xo một ngoại lực biến thiên điều hòa \({F_n} = {F_0}.\cos 10t\left( N \right)\). Sau một thời gian vật dao động điều hòa với biên độ 6 cm. Khi vật qua li độ x = 3,6 cm thì tốc độ của vật là
-
Trong phương trình dao động điều hòa: \(x = Acos\left( {\omega t + \varphi } \right)\), radian trên giây \(\left( {rad/s} \right)\) là đơn vị đo của đại lượng
-
Để số dao động trong một giây của con lắc đơn dao động điều hòa tăng lên thì phải
-
Một xe máy chạy trên con đường lát gạch, cứ cách khoảng 12m trên đường lại có một rãnh nhỏ. Chu kì dao động riêng của khung xe trên các lò xo giảm xóc là 1,5 s. Xe bị xóc mạnh nhất khi vận tốc của xe là
-
Vec tơ lực kéo về tác dụng lên vật dao động điều hòa luôn
-
Một vật dao động điều hòa quang vị trí cân bằng O. Tại thời điểm t1, vật đi qua vị trí cân bằng. Trong khoảng thời gian từ thời điểm t1 đến thời điểm t2 = t1 + 0,5 s vật không đổi chiều chuyển động và tốc độ của vật giảm còn một nửa. Trong khoảng thời gian từ thời điểm t2 đến thời điểm t3 = t2 + 1,5s, vật đi được quãng đường 20 cm. Trong quá trình dao động, quãng đường lớn nhất vật đi được trong 5s là
-
Tiến hành thí nghiệm đo gia tốc trọng trường bằng con lắc đơn, một học sinh đo được chiều dài con lắc là (80,0 ± 0,1) cm. Chu kì dao động của nó là (1,80 ± 0,02) s. Lấy π2 = 9,87 và bỏ qua sai số của số π. Gia tốc trọng trường do học sinh đo được tại nơi làm thí nghiệm là
-
Một con lắc lò xo dao động tắt dần trên mặt phẳng nằm ngang. Cứ sau mỗi chu kì biên độ giảm 3%. Gốc thế năng tại vị trí của vật mà lò xo không biến dạng. Phần trăm cơ năng của con lắc bị mất đi sau một dao động toàn phần là
-
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = 4cos(ωt) cm. Trong một chu kì, khoảng thời gian để vật nhỏ của con lắc có động năng không vượt quá ba lần thế năng là 2s. Lấy π2 = 10. Thời điểm để con lắc đi qua vị trí x = 2 cm theo chiều dương lần thứ 2018 là
-
Một sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình \(u = 5\cos \left( {6\pi t - \pi x} \right){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\) ( x tính bằng mét, t tính bằng giây). Tốc độ truyền sóng trong môi trường bằng
-
Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k và vật nhỏ có khối lượng m dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Lấy π2 = 10. Khi vật ở vị trí có li độ x thì vận tốc của vật là v. Lực hồi phục cực đại của con lắc được xác định theo biểu thức
