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 vật nhỏ dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ A, mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Vật có động năng bằng thế năng khi cách vị trí cân bằng một khoảng
-
Một vật dao động điều hòa phải mất 0,2 s để đi từ điểm có vận tốc bằng không tới điểm tiếp theo cũng có vận tốc bằng không, hai điểm ấy cách nhau 6cm. Phát biểu nào sau đây sai?
-
Hai chất điểm M và N có cùng khối lượng, dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox. Vị trí cân bằng của M và của N đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox. Biên độ của M là 8 cm, của N là 15 cm. Trong quá trình dao động, khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 17 cm. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Ở thời điểm mà M có động năng bằng ba lần thế năng, tỉ số động năng của M và động năng của N là
-
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
-
Một con lắc lò treo thẳng đứng gồm lò xo độ cứng k = 100 N/m, quả nặng khối lượng 400g. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là 0,16 J. Lấy gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2 và π2 = 10. Trong một chu kì, khoảng thời gian mà lực đàn hồi tác dụng lên vật nặng có chiều hướng từ trên xuống dưới 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
-
Một sóng ngang truyền trên phương x theo phương trình \(u = 3\cos (100\pi t - x){\mkern 1mu} cm\), trong đó x tính bằng mét (m), t tính bằng giây (s). Tốc độ dao động cực đại của phần tử vật chất môi trường là
-
Một sóng cơ lan truyền trên sợi dây dài với biên độ không đổi. Điều kiện để tốc độ trung bình trong một chu kì của một điểm trên sợi dây bằng một nửa tốc độ truyền sóng 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 đơn có chiều dài dây treo 50 cm, dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s2. Kéo con lắc sao cho dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 100 rồi thả nhẹ cho con lắc dao động điều hòa. Con lắc dao động với vận tốc cực đại là
-
Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình \(x = 4cos\left( {6\pi t + \frac{\pi }{3}} \right)\left( {cm} \right)\). Trong mỗi giây chất điểm thực hiện được
-
Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ, đang dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang. Động năng của con lắc đạt giá trị cực đại khi
-
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 sóng cơ học lan truyền trên một phương truyền sóng với vận tốc 3 m/s. Phương trình sóng của một điểm O trên phương truyền đó là \({u_O} = 2\cos \left( {4\pi t} \right)(cm)\) . Phương trình sóng tại điểm M nằm sau O và cách O một khoảng 50 cm 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
-
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
-
Trong sóng cơ học, tốc độ truyền sóng là
-
Một sóng ngang được mô tả bởi phương trình \(y = {y_0}.cos2\pi \left( {ft - \frac{x}{\lambda }} \right)\), trong đó x, y được đo bằng cm, và t đo bằng giây. Vận tốc dao động cực đại của mỗi phần tử môi trường gấp 4 lần vận tốc sóng nếu:
-
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 sóng ngang truyền trên mặt nước với tần số f = 5Hz. Tại một thời điểm nào đó một phần mặt cắt của nước có hình dạng như hình vẽ. Trong đó khoảng cách từ vị trí cân bằng của A đến vị trí cân bằng của C là 40 cm và điểm C đang đi xuống qua vị trí cân bằng. Phát biểu nào sau đây sai?
.png)
